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银河系大得令人类绝望,但它却只是拉尼亚凯亚超星系团的一粒沙子

  在茫茫的宇宙空间中,一个名为"旅行者1号"的探测器正在默默地前进,它是距离地球最远的人造物体,自从1977年发射升空以来,它已经飞行了大约230亿公里的距离,不出意外的话,它将在未来飞出太阳系。不过我们也不必高兴得太早,因为旅行者1号要飞出太阳系还需要非常漫长的时间。
  只有飞出包裹在太阳系外围的"奥特星云",才可以算是真正地飞出了太阳系,而"奥特星云"的半径约为1光年,也就是大约9.46万亿公里,相对来讲,旅行者1号当前的速度仅有大约17公里/秒,这就意味着,即使我们不考虑太阳引力在未来的减速作用,旅行者1号也需要大约1.9万年的时间才能飞出太阳系。
  如果说太阳系大得令人类感到非常无力,那银河系就是大得令人类绝望,要知道银河系是一个拥有2000至4000亿颗恒星的庞大星系,而最新的观测结果显示,银河系的直径约为18.5( 1.5)万光年,也就是说,就算人类在未来能够以光速飞行,也需要十几万年的时间才能横跨银河系。
  然而在浩瀚的宇宙中,银河系也是一个渺小的存在,尽管银河系大得令人类绝望,但它却只是拉尼亚凯亚超星系团的一粒沙子。下面我们就来了解一下,在宇宙宏观结构中,银河系有多渺小。
  首先,银河系与附近的仙女座星系(M31)、三角星系(M33)等数十个星系构成了一个跨度约为1000万光年的庞大结构,这被称为本星系群(Local Group of Galaxies),在这个结构中,银河系是第二大星系,排名仅次于仙女座星系。
  在更宏观的尺度上,本星系群又与大约100个星系团(群)构成了一个更大的结构,这被称为室女座超星系团(Virgo Supercluster),在这个结构中,室女座星系团(Virgo cluster)是最大的星系团。
  上图为卡佩拉天文台(Capella Observatory)拍摄的"室女座星系团",图中的每一个亮点都是一个星系,根据天文学家的估算,这个星系团拥有2000多个星系,与之相比,银河系所在的"本星系群"就显得很小了。
  室女座超星系团的跨度达到了1.1亿光年,即使从整个可观测宇宙的层面来看,这也相当可观了。在过去的很长一段时间里,室女座超星系团都被认为是银河系所属的最大结构,不过在2014年的时候,天文学家又发现,室女座超星系团其实只是一个更加庞大的结构中的一部分,是的,这个结构就是拉尼亚凯亚超星系团(Laniakea Supercluster)。
  拉尼亚凯亚超星系团的跨度高达5.2亿光年,拥有300至500个星系团(群),其中的星系数量约为10万个。在如此庞大的结构中,渺小的银河系根本就是一个微不足道的存在,毫不夸张地讲,它只是拉尼亚凯亚超星系团的一粒沙子。
  值得注意的是,通常我们看到有关拉尼亚凯亚超星系团的图片,都是上图这个样子的,它看上去就像是一片羽毛一样,但实际上,这种形状显示的并不是拉尼亚凯亚超星系团的真实范围。
  上图中的白色小点代表已知的星系,颜色表示了不同区域的物质密度(越接近红色,物质的密度就越高,越接近蓝色,物质的密度就越低),白色线条表示的是物质的速度流线,黑点小点表示的是银河系所在的区域(其实银河系所占的比例并没有那个黑点那么大),而拉尼亚凯亚超星系团的真实范围,其实由图中的橙色线圈来表示。
  从速度流线可以看到,拉尼亚凯亚超星系团中的星系都在向同一个方向运动,天文学家认为,这是因为它们都受到了一个异常强大的引力源的吸引,这个引力源被命名为巨引源(The Great Attractor),至于它的引力为什么会如此强大,目前还没有确定的答案,一种认同度较高的观点认为,这可能是邻近巨型结构的引力叠加效果。尾声
  人类的梦想是星辰大海,但宇宙的浩瀚给人类出了一个巨大的难题,仅仅是银河系就已经大得令人类绝望,拉尼亚凯亚超星系团就更不用提了,人类未来将在宇宙中如何发展?这是一个值得深思的问题。
  好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。

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