1917年,阿爾伯特·愛因斯坦提出他的廣義相對論,這與當(dāng)時已有的宇宙結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)是一致的,他在表達(dá)式中插入了一個常數(shù),表示相斥的力會抵消掉擴(kuò)張的力,使得宇宙靜止,形成邊界。他將這稱為宇宙常數(shù)。
然而,與人們所相信的相反,杰出的天文學(xué)家埃德溫·哈勃之后發(fā)現(xiàn)宇宙根本不是靜止不動的,而是在持續(xù)高速擴(kuò)張的!愛因斯坦公開放棄他的常數(shù)并認(rèn)為這是他人生中“最大的愚蠢錯誤”。
(圖片來源:公共領(lǐng)域圖片網(wǎng))
就像涌流的河水中的一根小樹枝一樣,我們的整個銀河也在和宇宙一起運(yùn)動。實(shí)際上,銀河在以600千米/秒的速度飛快移動!然而,另一個神秘的現(xiàn)象在把我們的銀河向相反的方向拉,朝著我們鄰近的星系。
圖解 : “巨引源”位置用右下角藍(lán)色長箭頭表示出來
但是這甚至還不是完整的故事。看起來我們附近的每一個星系都正在被逐漸卷入到一個超越塵埃和氣體的神秘區(qū)域,沒有望遠(yuǎn)鏡曾探照進(jìn)去過。這個萬有引力的異?,F(xiàn)象,這個在黑暗中跺腳的隱藏野獸,就被稱為巨引源。
隱帶
引力應(yīng)該是最明顯的答案。引力是宇宙中唯一能影響超遠(yuǎn)距離物體的力量。由于引力的拉拽,巨大的物質(zhì)和塵埃云似乎正在被拉向另一個有著可怕的質(zhì)量和體積的天體。
圖解:“巨引源”所在天空區(qū)域的哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的圖像
天文學(xué)家已經(jīng)相當(dāng)有能力探索到我們宇宙中分布遙遠(yuǎn)的物體。所有我們需要做的事就是對準(zhǔn)望遠(yuǎn)鏡——一個非常好的望遠(yuǎn)鏡。
然而,一個不幸的把戲,就像在照片中一只手意外地遮住了你的臉,我們之間的塵埃和流動物質(zhì)以及我們正朝之而去的未知事物遮住了光亮,拒絕了我們描述它的可能。
我們只知道這個物體處在半人馬星座的方向上。然而銀河系的這部分喧嘩與騷動就在我們的視野里舞蹈。這條充滿氣體、塵埃、星星和其他不知名物質(zhì)的道路遮擋或吸收了在我們前進(jìn)道路上飛奔的光亮。
圖解:半人馬座(Centaurus)是一個巨大的明亮星座,它擁有兩顆一等大星,半人馬座α星和半人馬座β星。半人馬座區(qū)域內(nèi)有各種令人感興趣的天體。
就像我們自己鼻子實(shí)際上具有隱藏性一樣,讓人意想不到的是,我們能夠繪制遙遠(yuǎn)的地圖,但不能繪制星系本身。天文學(xué)家把這個不可見的區(qū)域叫做隱帶。
然而,這些約束只限制光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的使用效果。在X光和射電望遠(yuǎn)鏡的幫助下,天文學(xué)家已經(jīng)畫出了包含這些神秘物體的宇宙區(qū)域的逼真燦爛圖景
這個實(shí)體最終被稱為巨引源(10個人里會有10人將它推薦為Myspace的用戶名),于20世紀(jì)70年代被發(fā)現(xiàn)。
相聚
我們最近的鄰居是約250萬光年之外的仙女座星系,在天文尺度上,這就跟在路邊差不多。和包括三角星系在內(nèi)的另外幾十個星系一起,我們形成了一個巨大的星系籃,被直徑約1000萬光年的引力所束縛住。我們將之稱為“本星系群”。
一個相似的的星系集群和我們“本星系群”之間保持著650萬光年的距離,它就是室女星系團(tuán)。它里面的成員和我們一樣,受到引力的束縛。
圖解:室女座星團(tuán)某一小區(qū)域的紫外圖像,超過1300個星系被壓縮進(jìn)只有650萬光年遠(yuǎn)的密集星系組(圖片來源:美國宇航局/噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室/斯坦尼斯航天中心)
除此之外,這個星團(tuán)還會與其他星團(tuán)聚集,形成超級星團(tuán)!例如室女座星團(tuán)就位于室女座超星系團(tuán)的中心。同樣地,我們的本星系群也居于拉尼亞凱亞超星系團(tuán)之中。
合并與巨引源
重力是物質(zhì)的基本屬性。大質(zhì)量物體會自然吸引其他質(zhì)量物體。在大爆炸和宇宙形成之后,小塊物質(zhì)合并成較大塊物質(zhì),它們又不斷合并成更大的塊團(tuán),你應(yīng)該可以想象。
圖解:描述宇宙膨脹的藝術(shù)構(gòu)想圖,其中橫坐標(biāo)表示宇宙演化的時間,而對應(yīng)的空間尺寸(包括想象中的不可觀測部分)都用相應(yīng)的圓橫截面表示。左端表示在暴脹時期發(fā)生的急速膨脹(注意不成實(shí)際比例),而當(dāng)宇宙演化到中期時開始加速膨脹。而微波背景輻射的形成、恒星形成、星系形成以及WMAP的出現(xiàn)都在相應(yīng)的時間上表示出來。 圖片來自2006年的WMAP新聞發(fā)布會。
我們的本星系群也正在“濃縮”。據(jù)估計(jì),仙女座星系將在大約50億年后螺旋進(jìn)入我們的星系。此外,我們的小集群,和幾個相鄰小集群一起,正逐漸向室女座超星系團(tuán)移動。
實(shí)際上,所有的物質(zhì)——銀河系、室女座、仙女座都正朝著,對,你猜得沒錯,巨引源移動。因此,巨引源不是一個超大質(zhì)量的天體——一個東西,而是包含吸引力中心的空間體積——是一個地方。它是盆地的底部,在這里,每個物質(zhì)和塵埃的斑點(diǎn)最終被聚合。
圖解:銀河系為區(qū)域性的觀測者創(chuàng)造了隱帶(紅外線2MASS巡天圖)
巨引源位于矩尺座星系團(tuán)附近。當(dāng)天文學(xué)家最終獲得了這個區(qū)域的有利位置時,他們發(fā)現(xiàn)了成千上萬個互相連接的星系。該星團(tuán)的質(zhì)量約為1000萬億個太陽,離我們大約2.2億光年遠(yuǎn)!
圖解:星團(tuán)的中心,前景是銀河系的恒星巨大的星系ESO 137—8和ESO 137—6在左邊可見。
然而,這個質(zhì)量并沒有考慮這些星系強(qiáng)烈的拉力和向內(nèi)的運(yùn)動,這意味著有其他的東西始終在繃著這根弦。
對這一區(qū)域的進(jìn)一步探索有了巨大的發(fā)現(xiàn)
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個更大的超級星團(tuán),稱為夏普力超星系團(tuán),我們、諾瑪超星系團(tuán)和其他一切東西都在朝著它飄蕩過去。夏普力超星系團(tuán)包括驚人的8000個星系,重量約是1000億個太陽!因此它輕松成為10億光年內(nèi)最大的集群。
圖解:夏普力超星系團(tuán)的星圖。
碰撞會將我們毀滅嗎?
事實(shí)證明,巨引源不是一個愁慘的存在,而是一個完全常規(guī)的星系集合,只是現(xiàn)在才引起我們的注意罷了,但即便是這樣,不斷的累積會在巨大碰撞中使我們毀滅嗎?
并非如此,巨引源不會存在太久——超星系團(tuán)是短暫的。就像積木塔一樣,小星團(tuán)會自我維持,但超星系團(tuán)最終會分崩離析,連它們的名字都無法證明。
在擴(kuò)張與收縮的較量中,擴(kuò)張取得了勝利。宇宙的膨脹,被歸功于現(xiàn)在所稱的“暗能量”,暗能量會撕裂超星系團(tuán),并將碎片彼此推開。我們永遠(yuǎn)也無法到達(dá)最初的焦點(diǎn)了。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. sciabc-絡(luò)廈零