銀河系大得令人類絕望,但它卻只是拉尼亞凱亞超星系團的一粒沙子

在茫茫的宇宙空間中,一個名為「旅行者1號」的探測器正在默默地前進,它是距離地球最遠的人造物體,自從1977年發射升空以來,它已經飛行了大約230億公里的距離,不出意外的話,它將在未來飛出太陽系。不過我們也不必高興得太早,因為旅行者1號要飛出太陽系還需要非常漫長的時間。

只有飛出包裹在太陽系週邊的「奧特星雲」,才可以算是真正地飛出了太陽系,而「奧特星雲」的半徑約為1光年,也就是大約9.46萬億公里,相對來講,旅行者1號當前的速度僅有大約17公里/秒,這就意味著,即使我們不考慮太陽引力在未來的減速作用,旅行者1號也需要大約1.9萬年的時間才能飛出太陽系。

如果說太陽系大得令人類感到非常無力,那銀河系就是大得令人類絕望,要知道銀河系是一個擁有2000至4000億顆恒星的龐大星系,而最新的觀測結果顯示,銀河系的直徑約為18.5(±1.5)萬光年,也就是說,就算人類在未來能夠以光速飛行,也需要十幾萬年的時間才能橫跨銀河系。

然而在浩瀚的宇宙中,銀河系也是一個渺小的存在,儘管銀河系大得令人類絕望,但它卻只是拉尼亞凱亞超星系團的一粒沙子。下面我們就來了解一下,在宇宙巨觀結構中,銀河系有多渺小。

首先,銀河系與附近的仙女座星系(M31)、三角星系(M33)等數十個星系構成了一個跨度約為1000萬光年的龐大結構,這被稱為本星系群(Local Group of Galaxies),在這個結構中,銀河系是第二大星系,排名僅次于仙女座星系。

在更巨觀的尺度上,本星系群又與大約100個星系團(群)構成了一個更大的結構,這被稱為室女座超星系團(Virgo Supercluster),在這個結構中,室女座星系團(Virgo cluster)是最大的星系團。

上圖為卡佩拉天文臺(Capella Observatory)拍攝的「室女座星系團」,圖中的每一個亮點都是一個星系,根據天文學家的估算,這個星系團擁有2000多個星系,與之相比,銀河系所在的「本星系群」就顯得很小了。

室女座超星系團的跨度達到了1.1億光年,即使從整個可觀測宇宙的層面來看,這也相當可觀了。在過去的很長一段時間裡,室女座超星系團都被認為是銀河系所屬的最大結構,不過在2014年的時候,天文學家又發現,室女座超星系團其實只是一個更加龐大的結構中的一部分,是的,這個結構就是拉尼亞凱亞超星系團(Laniakea Supercluster)。

拉尼亞凱亞超星系團的跨度高達5.2億光年,擁有300至500個星系團(群),其中的星系數量約為10萬個。在如此龐大的結構中,渺小的銀河系根本就是一個微不足道的存在,毫不誇張地講,它只是拉尼亞凱亞超星系團的一粒沙子。

值得注意的是,通常我們看到有關拉尼亞凱亞超星系團的圖片,都是上圖這個樣子的,它看上去就像是一片羽毛一樣,但實際上,這種形狀顯示的並不是拉尼亞凱亞超星系團的真實范圍。

上圖中的白色小點代表已知的星系,顏色表示了不同區域的物質密度(越接近紅色,物質的密度就越高,越接近藍色,物質的密度就越低),白色線條表示的是物質的速度流線,黑點小點表示的是銀河系所在的區域(其實銀河系所占的比例並沒有那個黑點那麼大),而拉尼亞凱亞超星系團的真實范圍,其實由圖中的橙色線圈來表示。

從速度流線可以看到,拉尼亞凱亞超星系團中的星系都在向同一個方向運動,天文學家認為,這是因為它們都受到了一個異常強大的引力源的吸引,這個引力源被命名為巨引源(The Great Attractor),至于它的引力為什麼會如此強大,目前還沒有確定的答案,一種認同度較高的觀點認為,這可能是鄰近巨型結構的引力疊加效果。

尾聲

人類的夢想是星辰大海,但宇宙的浩瀚給人類出了一個巨大的難題,僅僅是銀河系就已經大得令人類絕望,拉尼亞凱亞超星系團就更不用提了,人類未來將在宇宙中如何發展?這是一個值得深思的問題。

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