我們從哪里來(lái)?要到哪里去? ![]() 宇宙大尺度結(jié)構(gòu)。 大尺度宇宙像是一個(gè)蜘蛛網(wǎng),但是從另外一個(gè)角度來(lái)看,也像是一團(tuán)擠在一起的肥皂泡。銀河系之大已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的常識(shí),而銀河系在大尺度宇宙中卻依然如一粒微塵。 距離銀河系最近的星系是人見(jiàn)人愛(ài)的仙女座星系,它距離我們約250萬(wàn)光年。而在距離我們大約300萬(wàn)光年的地方還有一個(gè)默默無(wú)聞的三角座星系。這兩個(gè)星系,連同銀河系,以及附近的一些矮星系,組成了一個(gè)小規(guī)模的星系集團(tuán),被稱為“本星系群(Local Group)”?!氨尽钡囊馑际恰氨镜亍保部梢岳斫鉃楦浇?。但這個(gè)“本地”是建立在宇宙學(xué)尺度上的,以百萬(wàn)光年為單位度量。 銀河系。John Colosimo / ESO 仙女座星系。ESA / Hubble / Digitized Sky Survey 2 三角座星系。ESO 宇宙中有許多星系集團(tuán)。距離“本星系群”最近的星系集團(tuán)叫“室女座星系團(tuán)(Virgo Cluster)”。之所以叫“星系團(tuán)(Cluster)”而不叫“星系群(Group)”,是因?yàn)樗囊?guī)模更大,包含一千多個(gè)星系?!笆遗窍祱F(tuán)”距離我們約6000萬(wàn)光年。 室女座星系團(tuán)。ESO / Digitized Sky Survey 2 “本星系群”及附近其他星系群并不隸屬于“室女座星系團(tuán)”,而是與“室女座星系團(tuán)”一起,共同隸屬于一個(gè)更大的星系集團(tuán)——“室女座超星系團(tuán)(Virgo Supercluster)”。 嚴(yán)格說(shuō)來(lái),“星系群”和“星系團(tuán)”都是真正意義上的天體結(jié)構(gòu)——因?yàn)樗鼈儍?nèi)部的星系,互相之間都是有引力束縛關(guān)系的;但“超星系團(tuán)”就不一樣了——它們只是一種尺度更大的星系集團(tuán)的語(yǔ)言表述,至今沒(méi)有一個(gè)明確的定義。它們內(nèi)部的星系相互之間未必有引力束縛關(guān)系。 正因如此,我們?cè)谶@個(gè)尺度上對(duì)天體結(jié)構(gòu)的劃分就只能依照“觀感”來(lái)進(jìn)行。循著這種“觀感”,我們發(fā)現(xiàn)“室女座超星系團(tuán)”隸屬于一個(gè)更大的結(jié)構(gòu)——它是“拉尼亞凱亞超星系團(tuán)(Laniakea Supercluster)”的一個(gè)分支。 拉尼亞凱亞超星系團(tuán)主體部分。Andrew Z. Colvin / Wikipedia 很多超星系團(tuán)都與“拉尼亞凱亞超星系團(tuán)”相連,比如“沙普利超星系團(tuán)(Shapley Supercluster)”、“赫拉克勒斯超星系團(tuán)(Hercules Supercluster)”和“孔雀-印第安超星系團(tuán)(Pavo-Indus Supercluster)”等。這些超星系團(tuán)都非常龐大,每一個(gè)都綿延數(shù)億光年。 如果把大尺度宇宙比作一個(gè)擠滿了肥皂泡的浴缸,那么超星系團(tuán)就是肥皂泡的膜,它們把一個(gè)個(gè)肥皂泡連接在一起——但這些肥皂泡的內(nèi)部卻是空的。這些宇宙肥皂泡的空腔被稱為“宇宙空洞(Cosmic Void)”。 “宇宙空洞”的內(nèi)部是星系的荒漠——當(dāng)然也不是一無(wú)所有,但是星系的數(shù)量極少,如同沙海中的綠洲一樣罕見(jiàn)。許多空洞有名字,比如“玉夫座空洞(Sculptor Void)”、“大犬座空洞(Canis Major Void)”和“牧夫座空洞(Bo?tes Void)”等。其中最大的一些直徑可達(dá)3億光年。充斥這3億光年的,是滿滿的“虛無(wú)”。 要想弄明白我們?cè)谶@樣的大尺度宇宙中的位置,并不是一件容易的事。銀河系內(nèi)充斥著各種塵埃,它們遮擋了我們的視線。宇宙學(xué)家只有使用各種非常規(guī)手段,比如在紅外線或射電波波段上觀測(cè),才能看清楚它們背后有什么。 宇宙學(xué)家艱難地發(fā)現(xiàn),我們的銀河系,連同它“附近”的所有星系,都在朝著與“拉尼亞凱亞超星系團(tuán)”距離最近的“沙普利超星系團(tuán)”方向的一個(gè)未知目的地運(yùn)動(dòng)。但是根據(jù)觀測(cè),“沙普利超星系團(tuán)”的質(zhì)量(包括它含有的“暗物質(zhì)”)不足以把銀河系拉動(dòng)到現(xiàn)在的速度。必然有額外的力量,要么在前方幫助“沙普利超星系團(tuán)”,要么在相反的方向推動(dòng)我們。 而這究竟是一種什么樣的力量,它究竟來(lái)自何方,迄今依然眾說(shuō)紛紜。 有人認(rèn)為,在銀河系與“沙普利超星系團(tuán)”相對(duì)的另外一側(cè),存在著一個(gè)未知的宇宙空洞,甚至可能是一個(gè)“超級(jí)空洞”。它的存在,產(chǎn)生了一種所謂的“偶極排斥(Dipole Repeller)”效應(yīng),將銀河系推向了相反的方向。 所謂“偶極排斥”效應(yīng),指的是假如星系處在一個(gè)巨大的空洞附近,那么由于它唯獨(dú)缺少空洞所在方向的引力拉動(dòng),就會(huì)傾向于向著遠(yuǎn)離空洞的方向運(yùn)動(dòng),就好像空洞在推動(dòng)星系一樣。但事實(shí)上,空洞什么也沒(méi)干。但這只是諸多觀點(diǎn)之一,究竟這種推動(dòng)銀河系的神秘力量來(lái)自何方,依然是個(gè)謎。 沙普利超星系團(tuán)。ESA / Planck Collaboration / Rosat / Digitised Sky Survey 參考 A mysterious intergalactic force is pushing against the Milky Way https://www./dipole-repeller-mystery-beyond-galaxy |
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