银河系正朝神秘“巨引源”运动:我们会被毁灭吗?

2016年08月04日 08:07 新浪科技 微博
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紫外波段拍摄的室女座星系群部分区域,这其中包含超过1300个星系,它们都挤在一片直径大约6500万光年的区域内  紫外波段拍摄的室女座星系群部分区域,这其中包含超过1300个星系,它们都挤在一片直径大约6500万光年的区域内

  新浪科技讯 北京时间8月4日消息,据国外媒体报道,在宇宙深处的某处,远离我们所在的银河系,在那深邃的无边黑暗之中隐匿着一头巨兽。它正运用它强大的力量,极其缓慢但却不容抗拒地对我们施加着影响。再过数十亿年之后,它将把我们和我们周围的一切事物都吸引到它的附近。如此强大,能够跨越如此遥远的距离,并在如此巨大的时间和空间尺度上发挥作用的,只有引力。因此不管这个巨兽究竟为何,它必定拥有惊人的巨大质量,我们无法抵挡它的压倒性力量。

  天文学家们将这个强大的引力中心称作“巨引源”(the Great Attractor),并且直到最近,我们对于其本质一直几乎都是一无所知的状态。但是要注意,即便是现在,巨引源的本质也依旧是一个谜团,只是相比以前的完全未知,稍稍显露出了一线曙光。

  巨引源最早是在上世纪1970年代被发现的,当时天文学家正在对宇宙微波背景辐射(CMB)进行详细绘图,这是宇宙大爆炸时期留下的余晖。科学家们注意到,银河系一侧的温度似乎要比另外一侧稍高一些——当然这里的“稍高一些”指的是高出大约万分之一度左右。但这种差异暗示我们的星系正在空间中处于高速运动之中,速度大约为每秒600公里。但尽管天文学家们能够测出银河系的这种快速运动,但他们不能解释这种运动的成因。

  一叶障目的隐带

  首先,我想很多人会对这个地方为什么会存在问题本身感到奇怪——天文学家们不是特别擅长观测天体的吗?毕竟这是他们的老本行,那么只要将望远镜对准我们前进的方向观测一下,我们不就能够知道我们前方究竟是何方神圣了吗?的确,这是一个好办法。但这里有一个问题:我们已经知道,不管这个巨引源究竟是什么,它一定是在半人马座方向,然而,我们的银河系银盘却恰好挡住了我们向这个方向观测的视线——你要知道银河系里充满了各种“垃圾”——恒星、气体、尘埃,然后是更多的气体——所有这些垃圾都会阻挡我们的观测视线,让天文学家们无法分辨其后方远处的目标究竟是什么。

  因此你会发现,天文学家们非常擅长绘制整个可观测宇宙中天体的分布地图,但总有一些地方是缺失的——没错,就是那些由于我们银河系自身的阻挡而导致观测无法进行的区域。对于这样一些区域,天文学家们无奈地将其称作“隐带”(The Zone of Avoidance)。

  现在你知道了,巨引源就隐藏在这个巨大的隐带后方,我们的观测将难以进行。但万幸的是,这一局面正在开始出现改变,因为X射线波段以及射电波段天文学研究的进行正帮助我们穿透那些原本无法穿透的厚厚尘埃气体云,窥见宇宙中长期以来隐藏于我们视线之外的那部分区域的真面目。

  极目远望,回到原点

  为了弄清楚巨引源究竟是什么,我们需要放眼大局。我的意思是,在真正的宏观尺度上进行考虑。在银河系之外,是我们距离最近的星系邻居——仙女座大星系,距离我们大约250万光年左右,在这里我们所说的“宏观尺度”下,这就像是街对面那么远的距离。

  银河系,仙女座大星系,再加上三角星系和数十个更小的星系共同构成了本星系群,这是一个由引力维系在一起,直径超过1000万光年的的星系集团。

  再往外走,我们将接触到室女星系团的概念,这是我们“本地小镇”的镇中心:超过1300个星系共同构成了一个密集的星系集团,直径超过6500万光年。室女星系团同样是由引力作用维系在一起的,这样会有什么后果?没错,就跟你脑子里想的一样:在相互引力的作用下,经过漫长的时间,这些星系会越来越相互靠近。

  如果将范围继续扩大,此时我们所面对的将会越来越感到模糊不清,我们将开始定义超星系结构。在宇宙中存在很多被称作“超星系团”的结构,在过去很长的一段时间里,我们对它们的定义一直停留在:“额。。它们比星系团大,但比宇宙小”这样的水平上。不同的超星系团也都有各自不同的名字,这主要取决于它们位于哪个星座方向,但有时候也会以一些老一辈天文学家的名字去做命名,比如室女座超星系团、长蛇-半人马超星系团、以及沙普利超星系团等等。这样的定义当然是没什么问题的,但当我们准备对它们开展一些真正严肃的研究时,问题就开始出现了,比如它们与巨引源之间究竟是合作相互作用的?

  随风而去

  我们生活在一个结构层级分明的宇宙中。那就是,在过去超过130亿年的历史中,物质逐渐聚集成为较小型的团块,这些团块相互靠近并合并成为更大的团块,而这些较大的团块则进一步合并成为更大的结构,以此类推。但这一过程在大约50亿年前终止了,在那一时期,宇宙中的暗能量开始占据主导地位,而至于暗能量的本质问题,那就是完全另一个话题了。

  我们的宇宙中已经形成了星系,星系群和星系团结构。我们所在的本星系群正在不断收缩,我们的银河系和邻近的仙女座大星系预计将在大约50亿年内相撞。本星系群本身,和其他星系群和规模稍小的星系团一起,正在朝着室女座星系团的核心区域运动,后者(室女座星系团)本身则位于规模巨大的室女座超星系团的核心位置。

  而与此同时,我们周围的所有物质——包括银河系、仙女座大行星、室女座星系团和它们周围的一切物质都正在朝着巨引源运动。现代天文学对隐带区域进行的复杂程度前所未有的巡视观测,加上我们对于超星系团的了解愈发深入,我们终于开始揭开隐藏在所有这一切背后的巨引源神秘面纱的冰山一角。

  研究显示,我们所谓的超星系团实际上并非仅仅是简单的“一大群星系聚合在一起”。对我们星系周围空间内星系运行速度的分析正让我们获得一个针对“超星系团”更好的工作定义:某个特定空间范围,该范围内的星系正朝向一个共同的中心运动。这一定义同时也刷新了我们对于自身周围宇宙空间的认识。室女座超星系团原来并非是一个孤立的结构,它只不过是一个更为巨大的结构所伸出的一条“臂”——当然,这是一个巨大的“臂”。这个巨大的结构就是“拉尼亚凯亚超星系团”(Laniakea Supercluster)。

  巨引源不可怕!

  如果我们单纯从物质流动的角度去观察星系际超级结构,我们很容易就能观察到巨引源所产生的影响。我们生活在一个层级分明的宇宙当中,小型的星系就像乐高积木一样逐级叠加,最终成为庞然大物。银河系和仙女座大星系正随着本星系群的收缩而逐渐向该星系群的中心位置聚拢。而在室女座超星系团中,所有的物质也都在朝着该超星系团的核心:室女座星系团聚拢。

  而所有在“拉尼亚凯亚超星系团”中的物质也在朝着它的核心聚拢,目前这一核心位置被矩尺座星系群占据,那是在我们之前便已经抵达核心的大量尘埃、气体云团以及星系物质组成的聚集体。

  因此,从这样的角度上来看,所谓的巨引源实际上很有可能并非“某样东西”,而是“某个地方”,也就是宇宙中某个区域内物质聚焦的核心位置,这是130多亿年来宇宙各种演化过程最终结果的体现,也是宇宙中各类物质自由流动并不断累积的自然结果。这一切是如何开端的?这又是另外一个问题了。

  最后,再多说几句:我们正朝着巨引源方向前行,那么我们最终会抵达那里吗?很奇怪,因为答案是否定的。事实上,我们将永远都无法抵达巨引源,因为在我们抵达那里之前,宇宙中强大的暗能量就会将矩尺座星系群推离我们,渐行渐远。星系群或许将能够保存下来,但超星系团在暗能量面前将很难幸免。因此,放宽心,对我们来说,巨引源“的确”没有什么可怕的!(晨风)

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