巨引源是什么?由于它的存在,4亿光年内所有星系均受到它的影响

萌萌知识馆 2023-01-30 23:29:47

在距离大约1.5亿光年的宇宙深处,科学家们发现了一个神秘的引力异常区域,它就像一个无底的深渊,大约4亿光年的所有星系都受到它的影响,包括银河系和周围的大多数星系都被它强大的引力拖动。

据估计,要产生如此强大的引力,其质量至少是整个银河系质量的1万倍以上。到目前为止,科学家们还没有弄清楚它到底是什么,只是把这个引力异常的区域称为:巨引源。

人类是如何发现巨引源的呢?20世纪60年代,人类发现了一种来自宇宙空间背景的热辐射。它是138亿年前宇宙爆炸留下的电磁波辐射,也是我们宇宙中最古老的光。

在研究背景辐射的过程中,天文学家发现,这些充满整个宇宙空间的辐射温度分布不均匀,银河系一侧的温度略高于另一侧。虽然温差只有万分之一,但这表明银河系正在高速运动。

可以说,宇宙在微观和宏观上都不存在绝对静止。地球以每秒30公里的速度围绕着太阳运动,太阳也围绕着银河系中心每秒220公里的黑洞运动。

通过对近400个椭圆星系的分析,科学家发现,银河系和数亿光年内的所有星系,都在以每秒数百公里的速度向长蛇座和半人马座移动,这表明该地区似乎隐藏着一个巨大的引力怪物,它距离地球约1.5亿至2.5亿光年,天文学家将其命名为巨大的引力源。

但不幸的是,巨引源所在的天区被银河系的隐藏带遮蔽,无法观察。(隐藏带是指从银盘向中心望去被银河盘挡住的区域。)由于银河系的银星含有大量的恒星和灰尘,地球位于银河系磁盘的一侧,正好被银盘中心的大量恒星和灰尘覆盖,包括哈勃在内的光学望远镜,很难穿透灰尘带观察银河系后面的空间。

从宇宙星系运动的分布来看,包括银河系在内的所有天体系统都属于质量更高、重力更强的上级天体系统。比如银河系、仙女星系、麦哲伦星云等50个星系构成了这个星系群,覆盖了一个直径1000万光年左右的区域,这个星系群属于更大范围的侍女座超星系群,包括大约100个星系群和星系群。

我们银河系所在的本星系群位于室女座星系团的边缘,并向室女座星系团的核心区域移动。如果我们进一步扩大观测规模,我们会发现直径约1.1亿光年的室女座超星系团只是宇宙结构更大的一部分,覆盖5.2亿光年,质量相当于10万银河系的拉尼亚凯亚超星系团。

目前已知的宇宙最大的结构是大规模的纤维结构,它就像一个巨大的网络,像拉尼亚凯亚这样的超星系列是形成这个宇宙网络的纤维,我们的银河系只是这个宇宙网络流苏上的一个小点。

从天文学家绘制的星系运动分布图可以看出,所有的星系都像河流一样蜿蜒,在空间中不断移动。虽然有时方向不同,但最终都像深渊一样流向一个巨大的区域,那里是拉尼亚凯亚超星系列的重力中心,也就是巨引源所在的地方。

后来,科学家们在射电望远镜的帮助下,在这个天区发现了一个巨大的星系:矩尺座星系。矩尺座星系中充满了大量的古代星系,其中一些星系的大小甚至是银河系的五倍。

由于这些星系非常密集,导致许多星系相互碰撞,因此向外辐射大量无线电波,从而被人类发现。

但是矩尺座星系团的质量不能提供足够的引力,使周围数亿光年范围内的星系更接近它。随着科学家对该地区的进一步探索,他们发现了一个更大的超星系统,称为沙普利超星系统。它是科学界已知的最大的物体,包括8000多个星系,总质量超过数万个银河系。

在沙普利超星系团附近,天文学家还发现了大量其他星系团和星系群,它们都可能为巨引源提供部分引力。

因此,科学家推测,巨引源可能不是一个超大质量的东西,而是一个象征吸引力中心的地方。它就像盆地的底部,是重力范围内所有星系和灰尘最终聚集的地方。

相信看到这里的你,可能会有一个疑问:既然包括银河系在内的所有星系都在向巨引源移动,他们最终会碰撞在一起吗?

根据大爆炸宇宙模型,我们的宇宙正在加速膨胀,追其原因,是因为占宇宙总质量70%的暗能量导致的宇宙加速膨胀。加速膨胀的过程逐渐扩大了星系之间的距离。

虽然银河系朝着巨引源的方向移动,但如果加上宇宙膨胀引起的退行速度,我们实际上是在远离巨引源的。

从整个宏观宇宙的角度来看,引力只能在1亿光年的范围内生效,这也是银河系和仙女星系大约40亿年后发生碰撞的原因。

对于光年超过1亿的巨引源来说,暗能量产生的排斥力远远大于天体之间的万有引力,因此巨引源内的天体密度会越来越小。

不仅如此,理论上,在暗能量的推动下,在几亿年后的遥远未来,所有的星系都会相互远离,直到它们崩溃。恒星和行星也会被撕裂,最终所有的基本粒子都会崩溃,这也是科学家推测宇宙的终极命运之一,被称为大撕裂。

但根据科学家的计算,如果宇宙的灭亡模式是大撕裂,并且真的发生大撕裂,那也至少要550亿到900亿年之后了。

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