銀河系 “宇宙中”有多少個(gè)像銀河系的星系,客觀地說,我們并不知道,為什么呢? 要了解這個(gè)問題,我們先來給銀河系定個(gè)位。我們都生活在地球上,地球在太陽系中,還算是小的那個(gè)。 太陽系99.86%以上的質(zhì)量都在太陽這里。 而太陽系只是銀河系中的一部分,銀河系像太陽這樣的恒星有1500-4000億顆。 所以,銀河系可以認(rèn)為是比太陽系更大的一個(gè)宇宙結(jié)構(gòu)。但是銀河算大么? 銀河系位于本星系群當(dāng)中,本星系群當(dāng)中有數(shù)十個(gè)星系,銀河系在這些星系中大小大概可以排在第二大,僅次于仙女座星系。 雖然在本星系群內(nèi),銀河系算是比較大的了,但是如果以我們目前觀測的結(jié)果來看,銀河系還是比較普通的存在。下圖中最左側(cè)的就是銀河系,而最右側(cè)的就是目前觀測到最大的星系IC1101。IC1101已經(jīng)差不多有本星系群一半還要大一些。 而本星系群以上的宇宙結(jié)構(gòu)是超星系團(tuán),本星系群位于超室女座星系團(tuán)當(dāng)中,算是個(gè)頭比較小的那種。室女座超星系團(tuán)中有很多星系群和星系團(tuán),而它們就會(huì)有很多類似于銀河系這樣的星系,僅僅在室女座超星系團(tuán)當(dāng)中的星系數(shù)量就應(yīng)該是極其驚人的。 而室女座超星系團(tuán)僅僅是可觀測宇宙中極為普通的一員。在可觀測宇宙當(dāng)中像室女座超星系團(tuán)的超星系團(tuán)簡直不要太多太多,進(jìn)而類似于本星系群這樣的星系群可以說是多到數(shù)不清,更不要說像銀河系這樣的星系了。 而我們知道的,這還只是可觀測宇宙,而它也只是宇宙的一個(gè)很小很小的部分。所以說,放眼整個(gè)宇宙,類似于銀河系這樣的星系可以說是不計(jì)其數(shù),很有可能,人類永遠(yuǎn)也無法知道最終的數(shù)字到底會(huì)是多少。 可能你會(huì)說,如果宇宙如果是有限大的,那不就可以數(shù)過來么? 宇宙有多大? 1995年,哈勃天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)著天區(qū)中最黑的一個(gè)地方進(jìn)行了為期10天的長時(shí)間曝光,拍的就是下面黃色邊框內(nèi)的區(qū)域。 當(dāng)時(shí)很多科學(xué)家就覺得這是在浪費(fèi)資源,根本拍不到什么。但當(dāng)照片一公布,震驚了整個(gè)天文學(xué)界。下圖中就是哈勃天文望遠(yuǎn)鏡拍攝到的畫面,每一個(gè)亮點(diǎn)都代表一個(gè)星系,加起來差不多有3000多個(gè)星系。 也就是說,從地球上看,最黑的一片天區(qū)都有多到令人發(fā)指的星系,而且我們要知道的,這是恰好在那十天有光傳到哈勃天文望遠(yuǎn)鏡的結(jié)果,而不是說在這個(gè)方向上只有這么多個(gè)星系。 因此,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)自己好像就是宇宙的中心,在地球上無論朝著哪個(gè)方向上看,都有數(shù)不清的天體數(shù)。但是如果地球是宇宙中心,其實(shí)只有兩種可能性: 宇宙有限大,地球恰好在中心宇宙無限大,處處是中心,所以地球是中心。而我們根據(jù)宇宙的密度和哈勃常數(shù),可以得到宇宙的整個(gè)情況。根據(jù)普朗克最新的探測結(jié)果來看,宇宙大尺度上是平坦的,意思是宇宙空間并不是彎曲的。 并且,如今的宇宙密度接近于宇宙的臨界密度,而1998年基于對(duì)Ia型探測結(jié)果發(fā)現(xiàn),宇宙正在加速膨脹。 基于這些信息,我們可以得到這樣一個(gè)結(jié)果,宇宙如今乃至未來大概率會(huì)持續(xù)膨脹下去,并且宇宙是無限大的,很多星系正在以超光速的速度遠(yuǎn)離我們,它們之所以會(huì)有這樣的退行速度,實(shí)際上是它們所處空間在加速膨脹(這并不破壞相對(duì)論的光速不變?cè)?,空間既不是物質(zhì),信息,也不是能量,不會(huì)受到光速的限制)。這就意味著,有很多星系的光永遠(yuǎn)都無法傳播到地球上。所以,宇宙不僅是無限大的,而且我們還將永遠(yuǎn)沒辦法看到宇宙的全貌。 于是,我們自然而然可以得到這么一個(gè)結(jié)果,那就是宇宙中的星系數(shù)量也應(yīng)該是無限多的。
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