在浩瀚的宇宙中,地球一直在以大約30公里/秒的速度圍繞著太陽公轉(zhuǎn),而太陽又在以大約220公里/秒的速度圍繞著銀河系公轉(zhuǎn),與此同時,銀河系本身也在運動,早在20世紀(jì)70年代,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)銀河系在以大約為600公里/秒的速度朝著長蛇座與半人馬座方向運動,似乎受到了一個引力源的吸引。
很不湊巧的是,銀河系的星系盤剛好遮擋住了來自這個方向的可見光,這給相關(guān)的觀測工作制造了很大的麻煩,不過這也不是沒有辦法解決,因為一些其它波段的電磁波(如X射線、紅外線、無線電波等)可以透過銀河系的星系盤。
1986年,科學(xué)家根據(jù)觀測數(shù)據(jù),確認(rèn)了這個引力源距離銀河系大約2億光年(1.5億至2.5億光年),除此之外,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)這個引力源非常強大,以至于在它周圍數(shù)億光年范圍內(nèi)的眾多星系都在朝著它所在的位置上運動,于是這個引力源就被命名為“巨引源”(The Great Attractor)。
(注:上圖中每一個小點都是一個星系,銀河系只是其中之一,其位置如箭頭所示)
巨引源到底是什么?銀河系還要多久才會抵達(dá)2億光年外的巨引源呢?
剛開始的時候,科學(xué)家推測巨引源應(yīng)該是一個擁有非常大的質(zhì)量的巨型結(jié)構(gòu),所以才會產(chǎn)生如此強大的引力,然而觀測數(shù)據(jù)卻表明,雖然在巨引源所在的區(qū)域存在著一個巨大的星系團——“矩尺座星系團”,但是這片區(qū)域的總質(zhì)量卻連預(yù)估值的十分之一都沒有。
所以在接下來的很長的一段時間里,巨引源都是一個謎團,直到科學(xué)家確認(rèn)了“拉尼亞凱亞超星系團”之后,這個謎團才得到了合理的解釋。
在此之前,人們一直認(rèn)為銀河系所屬的蕞大宇宙結(jié)構(gòu)就是“室女座超星系團”(Virgo Supercluster),這個結(jié)構(gòu)由大約100個星系群(團)構(gòu)成,其直徑約為1.1億光年。隨著觀測水平的逐步提升,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),原來在“室女座超星系團”之上,還有一個更加龐大的宇宙結(jié)構(gòu)——“拉尼亞凱亞超星系團”(Laniakea Supercluster)。
觀測數(shù)據(jù)表明,“拉尼亞凱亞超星系團”的直徑約為5.2億光年,擁有300至500個已知的星系群(團),“室女座超星系團”和“矩尺座星系團”都只是它的一部分。
科學(xué)家據(jù)此推測,巨引源應(yīng)該就是“拉尼亞凱亞超星系團”的引力中心所在的位置,包括銀河系在內(nèi)的眾多星系都在朝著這里運動。然而根據(jù)計算,就算實際情況真是這樣,銀河系向巨引源運動的速度也不應(yīng)該如此之快,這又是為什么呢?
這應(yīng)該跟巨引源“背后”的夏普利超星系團(Shapley Supercluster)有關(guān),“夏普利超星系團”距離銀河系大約6.5億光年,其質(zhì)量大約相當(dāng)于銀河系的1萬倍左右。科學(xué)家認(rèn)為,正是因為這個超星系團的引力作用,才使得銀河系以大約600公里/秒的速度向巨引源運動(如下圖所示)。
相對2億光年的距離而言,600公里/秒的速度可以說是非常緩慢了,經(jīng)過簡單的計算我們就可以得出,以這樣的速度,銀河系大概還要1000億年的時間才會抵達(dá)2億光年外的巨引源。
那么在1000億年后,銀河系真的會抵達(dá)巨引源嗎?
答案是否定的,因為上述計算結(jié)果沒有考慮宇宙的膨脹,根據(jù)科學(xué)家的觀測,宇宙其實一直在膨脹,并且距離越遠(yuǎn),宇宙就膨脹得越厲害,對于宇宙中的兩個天體而言,距離每增加1百萬秒差距(約為326萬光年),它們因為宇宙膨脹而相互遠(yuǎn)離的速度就會增加大約68公里/秒。
據(jù)此我們可以計算出,在2億光年的距離上,銀河系與巨引源之間因為宇宙膨脹而相互遠(yuǎn)離的速度,就會達(dá)到大約4172公里/秒。
這就意味著,銀河系一邊在以大約600公里/秒的速度向巨引源接近,一邊又因為宇宙膨脹而以大約4172公里/秒的速度在遠(yuǎn)離巨引源而去,如此一來,銀河系實際上是離巨引源越來越遠(yuǎn),因此可以說,在宇宙膨脹的影響下,銀河系永遠(yuǎn)都不會抵達(dá)巨引源。
好了,今天我們就先講到這里,歡迎大家關(guān)注我們,我們下次再見。
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