上期我们了解了银河系的庞大,它的尺度已经难以想象,直径就长达16万光年左右,这对人类而言,是一个天文数字。如果以光速旅行,那么从银河系的一端飞行到另一端,也需要1万年的时间。但如果你了解到宇宙的浩瀚,你会发现,银河系虽然庞大,但其实在宇宙中也不过是一粒尘埃,渺小得微不足道。

宇宙的尺度是人类不可想象的,目前我们还无法确定它大到何种程度。只知道银河系位于本星系群中,本星系群包含了约50个星系,如银河系、仙女座星系等等,直径达到了1000万光年。

然后本星系群又属于室女座超星系团,包含约100个星系群和星系团,直径为1.1亿光年。而室女座超星系团,又位于更大的拉尼亚凯亚超星系团中,直径约5.2亿光年。同样拉尼亚凯亚超星系团也位于更大的结构中,名为双鱼-鲸鱼座超星系团复合体,直径更是达到了10亿光年,这是宇宙大尺度丝状结构,它与其他丝状结构连接在一起,构成了可观测宇宙的直径。

可观测宇宙直径高达930亿光年,然而这个数字并不是宇宙的实际大小,而是我们所能“看到”的极限。根据目前的理论认为,宇宙的年龄大约为138亿年,按理说光传播的距离应为138亿光年,也就是276亿光年的直径,那么为何可观测宇宙会成为930亿光年的范围呢?

其实,原因在于宇宙一直在膨胀。在1929年,爱德温·哈勃就发现,大部分星系都出现了红移现象,这是由于光被拉长所导致的,这说明星系其实都在离我们远去,由此证实了宇宙在膨胀。并且哈勃还发现,离我们越远的星系,远离的速度越快,其远离速度与距离成正比例关系,从而提出哈勃定律,不过这种远离并非星系本身的移动,而是空间扩张拉远了距离。

现在我们回到话题,930亿光年是如何测算出来的呢?比如这一个距离我们138亿光年外的星系,它的光抵达地球需要138亿年,因为光速为每秒约30万公里,任何观测都受限于光传播时间,所以我们看到的总是过去的景象,那么我们看到的星系,也是138亿年前的样子。

如果说宇宙不膨胀、是静态的,那么光传播的最大距离应为138亿光年的半径,但哈勃早已发现宇宙是动态的,一直在膨胀。后来天文学家还发现,宇宙在加速膨胀。根据测出的最新宇宙膨胀速率计算,这个星系远离的速度其实早已超越了光速,这意味着它目前已经远离了138亿年前的位置,实际距离可能因宇宙加速膨胀来到了465亿光年外,因此,天文学家通过对宇宙最早诞生的光计算推测,宇宙可观测直径大约为930亿光年。

可观测宇宙直径仅是宇宙真实大小的一部分,但这个范围已经超越了人类的想象。930亿光年,就是光飞行一趟也需要930亿年的时间,这个时间甚至超过宇宙年龄的数倍,可以想象到宇宙的庞大。

其实宇宙不仅庞大,星系的数量也是极为众多。在2012年,天文学家通过哈勃望远镜拍摄了一张宇宙深空照片,名为哈勃极端深空。这张照片仅有满月直径的十分之一,但是其中拍摄到的星系数量却高达1万个左右,最远的星系超过了130亿光年。

由此天文学家根据照片中星系的数量推测,如果将全天空区域拍摄一遍,那么可观测宇宙中星系的数量至少在2万亿个左右,而恒星的数量更是达到了10的24次方,也就是1后面跟24个0,这比地球上的沙子数量还要多。

可以想象到,银河系虽大,但在宇宙中不过一颗微尘。这也不由地让我们感叹,我们的太阳系在银河系中也仅仅是一个点,地球甚至更小,而人类在宇宙中究竟是多么的渺小。
评论列表