当前位置: 华文世界 > 科学

从地球到宇宙边界,930亿光年范围,只是宇宙的一小部分?

2024-08-15科学

宇宙的规模究竟如何?

此为地球,一个微小的蓝色斑点,悬浮于广袤的宇宙之海中,这里是你所熟知的每个人的栖息之地,我们的行程亦将自此展开。

首站为三十八万公里之外的月球,此星球与地球同期诞生,数十亿年来见证且介入了地球生命的演化进程。于月球上眺望,地球仿若一颗脆弱的玻璃球,飘浮于幽暗的太空之中,全景效应所引发的谦卑之感在此刻尽显无遗。

经过 8 分 20 秒以光速朝太阳系内部行进,我们抵达了距我们 1.5 亿公里之遥的太阳。太阳的体积庞大,可容纳 130 万个地球,其质量在太阳系总质量中占比达 99.86%。包括地球在内的所有行星,以及生活在地球上的我们,皆为太阳形成后所剩余的部分。

当自地球朝太阳系外侧行进时,我们首先邂逅的近邻为火星。此颗红色行星,其与我们的最近距离为五千五百万公里,然而当两颗行星分处太阳两侧时,间距则可达到四亿公里,故而火星探测器的发射需静待特定的时间窗口。

在我们迈向太阳系的最外层之际,将会邂逅海王星,这一遥远的冰态巨行星与地球相距约45亿公里,太阳光线需历经4小时15分钟方可抵达海王星。

于我们太阳系之边缘,存在着奥尔特云,此乃由彗星构成的球状空间。天文学家认为,其边缘可延展至一光年之外,系我们太阳系与星际空间的实质分界线。旅行者一号需三万载,方可飞离奥尔特云。

在银河系中,太阳系的邻星为距其4.22光年的半人马座阿尔法星,亦称比邻星。该星有一颗处于宜居带内的行星——比邻星b,部分天文学家认为此行星可能存在外星生命,而三体星系的构想便源自于此。

当恒星的平均间距为 3 光年时,数千亿颗恒星共同构成了直径达 10 万光年的银河系。然而,人类文明的有效电磁信息目前仅覆盖了几百光年,在银河系的郊区宛如一个微不足道的小泡泡。或许,这便是我们尚未被外星文明察觉的缘由。

然而,尽管银河系的规模极为庞大,使得太阳系相较之下仿若微尘,但一旦我们走出银河系,便会察觉银河系于宇宙之中亦无足轻重。

它率先与仙女座星系等数十个星系,构建成一个本星系群,五十余个本星系群进而组成本星系团,其涵盖的宇宙空间达1000万光年,至此银河系在我们眼中已如一粒微尘。在本星系团之上存在着更为庞大的室女座超星系团,该超星系团囊括了来自至少100个星系团的数千个星系,所覆盖的宇宙空间直径达1.1亿光年。

自室女座超星系团往外,我们触及一个更为震撼的宇宙构造——拉尼亚凯亚超星系团,其在宇宙中延展逾 5 亿光年,为可观测宇宙范畴内名副其实的巨物,亦是多条宇宙长城交汇的关键节点。至此,我们方得见可观测宇宙的整体面貌,一个由 2 万亿个星系构成的纤维网状架构,然而,这并非整个大宇宙的全貌。

鉴于光速存在限制,且宇宙膨胀速率高于光速,故而形成了直径达 930 亿光年的可观测宇宙。天文学家认为,在可观测宇宙之外,尚有诸多星系存在,只不过它们所发射的光线无法抵达地球。