宇宙中最大的星系,横跨1630万光年,银河系连零头都赶不上?

星空承载梦想 2024-07-24 09:16:10
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世界之大无奇不有,从古至今人类一直都在研究和探索世界的奥秘,古时候人类的科技不够发达,所以古人一直都认为我们的地球就是唯一的世界,认为太阳和月亮都在围绕地球转动,古人眼中的世界是无限大的,甚至还有很多人相信地平说,“地平说”是一种被科学所否定的古老观念。它认为地球是一个平面而不是一个球体。这种观点在古代某些文化中曾经存在,但随着科学的发展和人们对宇宙的探索,早已被证明是错误的。支持地平说的人往往忽视了大量的科学证据。比如,船只在海上航行时,先看到桅杆顶部再看到船身,这证明了地球表面是弯曲的。从太空拍摄的地球照片清晰地显示地球是一个蓝色的球体。

现在我们走出地球之后,能够清楚的看到地球是一颗球状的天体,除了地球之外,宇宙中很多天体都是球状的,当人类走出地球看到宇宙之后,人类的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人类想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中是不是还存在外星生命?带着这些疑问,人类走上了探索宇宙的道路,根据科学家多年的研究我们能够知道,地球属于太阳系中,大约 50 亿年前,太阳系在混沌的宇宙中开始诞生。这一过程始于一团巨大旋转着的气云和尘埃,它们聚集在一起形成了太阳星云。太阳星云因引力作用而收缩,物质逐渐向中心汇聚。中心区域变得炽热且密集,并开始通过核聚变产生能量,于是太阳就此诞生。太阳诞生以后吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86。

与此同时,太阳星云的其余物质组成了一个圆盘,即物质盘,其中主要包含氢气、氦气,以及一些灰尘、岩石、金属和雪等。在大约 46 亿年前,物质盘内的尘埃和气体粒子相互凝结,渐渐形成颗粒物。随着时间的推移,物质盘逐渐收缩形成环带。天文学家认为,每个大行星都诞生于太阳周围最初的环带物质。环内的颗粒物相互碰撞,形成更大的岩状物质,最终成为了星子。当星子直径达到几千米后,便有了足够引力吸引更多物质。那些距离太阳较近的原行星进一步集合形成了岩质行星,比如水星、金星、地球和火星;而距离太阳较远的原行星,在不断变大的同时吸引了大量气体,最终演变成气态巨行星,例如木星、土星、天王星和海王星。我们的地球也是在这个时间段形成的。

不过地球和其它行星最大的区别在于地球诞生了生命,生命的出现给地球增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多的奥秘,虽然对于人类来说,太阳系已经非常大了,但是太阳系也只是银河系中的一小部分,根据科学家的研究得出,银河系的直径达到了20万光年,光年是一个距离单位,相当于光速飞行1年的距离,20万光年就相当于光速飞行20万年的时间,这对于人类来说绝对是一个天文数字,银河系的形成是一个非常复杂的过程,很多科学家认为,银河系形成于宇宙之初。最初,由一个大质量黑洞及其携带的一片星云构成了最原始的银河系核心,星云中渐渐生成了一些恒星,出现了银河系最初的雏形。在引力的作用下,周边的星系开始融入银河系,使其规模逐渐庞大。

大约在100亿年前,银河系曾和一个被称作盖亚-恩克拉多斯(Gaia-Enceladus)的星系发生了合并。这个星系相对较小,大约是当时银河系的1/4。在银河系强大引力下,二者发生了剧烈的碰撞,该过程持续了几十亿年。一直到距今大约60亿年前,盖亚-恩克拉多斯的恒星才逐渐稳定下来,融入银河系并形成了“光环”。银河系的演化历史能够分为两个明确的阶段,从130亿年前到80亿年前,从数字我们就能够看出,银河系是宇宙大爆炸之后的第一批星系,我们的太阳系就位于银河系的一个旋臂上,距离银河系的中心大约有2.6万光年,银河系是一个棒旋星系,拥有四条主旋臂,由里到外依次是英仙座旋臂、猎户座旋臂、人马座旋臂和三千秒差旋臂,我们的太阳系就处于猎户座旋臂上。

虽然对于人类来说银河系已经非常大了,但是在银河系的上面还有本星系群,本星系群是一个典型的疏散型星系团,没有明显的向中心聚集的趋势,它包含了50个星系,其中银河系、仙女座星系是两个最大的星系,剩下的都是一些小星系,在本星系群之上还有室女座超星系团,室女座超星系团是一个不规则的超星系团,它的形状类似平底锅里的薄饼,覆盖一块直径约为1.1亿光年的区域。室女座超星系团包含约100个星系群与星系团,其中室女座星系团位于其中心位置,拥有约1300(也可能高达2000)个星系,是更巨大的本超星系团的心脏部分,而我们银河系所在的本星系群只是这个集团的外围成员。不过室女座超星系团也并不是宇宙中最大的结构。

在2014年的时候,美国科学家布伦特.塔利和法国科学家海伦.库尔图瓦发现室女座超星系团也只是更加庞大结构中的一部分。这个更加庞大的结构就是拉尼亚凯亚超星系团,拉尼亚凯亚超星系团这个名字就让人感到很霸气,在夏威夷语中是广阔的意思,拉尼亚凯亚超星系团的直径达到了5.2亿光年,我们能够想象5.2亿光年有多大吗?在这个星系团中,包含了500个星系群,100000多个星系,如果说拉尼亚凯亚超星系团是一张A4纸,那么银河系就是这张纸上的一个小点,而我们的地球几乎可以忽略不计,科学家经过研究发现拉尼亚凯亚超星系团的形状是不规则的,它不像常规的星系是棒旋或者是椭圆的,也不像星系群是零散分布的,它看上去更像是一片树叶,从中间分散出无数个毛细血管。

不过在拉尼亚凯亚超星系团的上面还有武仙-北冕座长城,它的直径横跨数百光年,几乎能够和整个宇宙相比,不过这些已经不是星系了,而是宇宙结构,目前科学家发现的最大的星系是阿尔库俄纽斯,银河系只是一粒尘埃,因为前者的直径达到了5个百万秒差距,也就是1630万光年,不要说银河系了,就算是本星系群内最大的仙女座星系,也比不上阿尔库俄纽斯的零头。在它被发现之前,宇宙中最大的星系是IC1101,它距离太阳系10.4亿光年,直径在600万光年左右,从这些数据我们就能够看出,宇宙中的星系非常广阔,而且很多都已经超出了我们的想象,人类在宇宙面前,渺小的连一粒灰尘都不算,曾经旅行者1号探测器在距离地球64亿公里的时候,回头拍了一张太阳系的全家福。

这张照片传回地球后,很多科学家看了之后都非常震惊,因为在这张照片上面,人类无法找到地球的位置,只能够看到一个暗淡的蓝色小点,后来科学家经过研究得出,这个暗淡的蓝色小点就是地球。而这个蓝色小点的像素只有0.12像素,几乎看不到,就相当于用一个圆珠笔,在一张白纸上轻轻地点了一下,如果不是我们提前知道地球的位置,或许我们根本不会认为那就是地球,就连当时著名的天文学家卡尔萨根在看到这张照片后都不由的感叹:

“我们成功地(从外太空)拍到这张照片,细心看,你会看见一个毫不出奇的小点。再看看那个光点,它就在这里。那是我们的家园,我们的一切。你所爱的每一个人,你认识的每一个人,你听说过曾有过的每一个人,都在上面度过了自己的一生。我们的欢乐和痛苦聚集在一起,数以千计的自以为是的宗教、意识形态和经济学说、所有的猎人和强盗、英雄与懦夫、文明的缔造者和毁灭者、国王与农夫、年轻的情侣、满怀希望的孩子们、发明家与探险家、德高望重的教师、腐败的政客、超级明星、最高领袖、人类历史上的每一位圣人与罪犯,都住在这里——一粒悬浮在阳光中的微尘。

这张照片直观的让人类对地球和宇宙的认识有了更加深入的了解,很多科学家意识到我们的地球其实在宇宙中是脆弱的,提醒我们要更加珍惜和保护地球,面对浩瀚的宇宙,人类真的无能为力,现在人类连太阳系都飞不出去,更别说探索宇宙的奥秘了,曾经科学家发射的旅行者1号和2号探测器,到现在来说已经飞行了47年的时间,但是这么多年过去了,这两个探测器并没有完全飞出太阳系,科学家经过研究发现,如果按照它们的飞行速度来计算,想要完全飞出太阳系至少需要上万年的时间,对于人类来说上万年的时间实在是太漫长了,所以人类想要飞出太阳系,就必须想其它的办法。目前科学家正在积极的研究曲速引擎技术。曲速引擎(Warp drive),也译为曲率引擎,是一种假想的超光速(faster-than-light, FTL)推进系统。

曲速引擎的理论设想是在宇宙飞船周围创造出一种正常时空的人工“气泡”,通过扭曲时空来实现超光速航行。具体来说,它的运行方式主要有以下两种设想:一种方式是利用能量改变飞船周围的时空状态,拉近时空的距离。就像原本两棵树之间的距离是1公里,以1公里/小时的速度从一棵树走到另一棵树需要1小时,但如果想办法把两棵树变弯曲,使它们之间的距离缩短到0.1公里,那么到达另一棵树的时间就只要0.1小时。这种扭曲被称为“时空泡泡”,在这个泡泡中,飞船以扭曲的速度可以在正常的时空中继续与物质发生作用。然而,这种时空的改变需要巨大的能量,且随着距离的增加,所需能量会呈指数级增大。

另一种方式就是让飞船后面的时空膨胀,前面的时空收缩,这样飞船就能够随着所在的空间移动,类似于漂流中的船一样,不过目前这种技术还处于理论阶段,想要真正的实现这项技术还是非常困难的,毕竟人类的科技有限,除了曲速引擎之外,科学家还想要到了虫洞穿梭,虫洞穿梭在很早的时候就被科学家提出来了,当年爱因斯坦在相对论中就预言了这种天体,它就类似一个时空隧道,如果我们能够进入这个时空隧道,那么我们就能够快速的到达另一个区域,目前来说,科学家还没有在宇宙中找到虫洞,不过有一些人认为,黑洞可能就是虫洞的入口,因为黑洞的性质就是不断的吞噬物质,而黑洞吞噬的物质去了哪里?现在科学家也在积极的研究当中。

小编认为,人类作为地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,未来随着人类科技的发展,或许人类真的能够解开宇宙中更多的奥秘,到时候我们就能够知道我们的宇宙是如何诞生的?小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的呢?

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星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章