星系是我們宇宙的基本單位,宇宙就是由一個(gè)個(gè)星系組成的集合體,就像眾多人類組成的整個(gè)人類世界一樣。
太陽(yáng)系所處的銀河系,在分類上屬于棒旋星系,顧名思義就是中心區(qū)域存在著一根棒狀結(jié)構(gòu),內(nèi)部的稠密的球狀星團(tuán)以及游蕩黑洞,它們共同圍繞著銀心區(qū)域的超大質(zhì)量黑洞人馬座A*公轉(zhuǎn),三者構(gòu)成的引力集合體,掌控著銀河系內(nèi)1000億到4000億顆恒星的公轉(zhuǎn),而我們的太陽(yáng)只是其中一顆普普通通的黃矮星而已。
天文學(xué)界早期對(duì)銀河系的直徑估計(jì)是10萬(wàn)光年,后來(lái)這一數(shù)字又暴增到20萬(wàn)光年,目前又回退到了18萬(wàn)光年,至于厚度倒是沒(méi)怎么變,一直是邊緣厚度3000光年,核心區(qū)域厚度1.2萬(wàn)光年,太陽(yáng)系與銀心黑洞的距離也一直是2.5萬(wàn)光年。
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然而就像太陽(yáng)這種黃矮星在宇宙中排不上號(hào)一樣,銀河系這種棒旋星系在宇宙中也并不稀奇,而且在本星系群內(nèi),銀河系的質(zhì)量還不如254萬(wàn)光年外的仙女座星系,而后者同樣是一個(gè)漩渦狀結(jié)構(gòu)的星系。
不過(guò)根據(jù)觀測(cè),37.5億年后仙女座星系就會(huì)從側(cè)邊撞上銀河系,兩者將在引力作用下融合成一個(gè)質(zhì)量更大的不規(guī)則星系。
扯了這么多,宇宙中最大的星系究竟有多大呢?
根據(jù)《天文學(xué)與天體物理學(xué)》的研究論文,目前發(fā)現(xiàn)的最大的星系阿爾庫(kù)俄紐斯,直徑達(dá)到了5個(gè)百萬(wàn)秒差距,而在這種遠(yuǎn)大于光年的長(zhǎng)度單位里,一個(gè)百萬(wàn)秒差距就是326萬(wàn)光年,也就是說(shuō)該星系的直徑達(dá)到了1630萬(wàn)光年,銀河系連它的零頭都不如。
這個(gè)位于30億光年外的巨無(wú)霸,跨度是銀河系的90倍,星系邊緣恒星發(fā)出的光要飛1630萬(wàn)年才能飛到星系的另一端,如果太陽(yáng)系位于這個(gè)星系內(nèi)的話,在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)天文學(xué)界都會(huì)認(rèn)為這個(gè)星系就是宇宙的全部。
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不過(guò)這么大的星系和銀河系還是有共同點(diǎn)的,那就是阿爾庫(kù)俄紐斯的核心區(qū)域也有一個(gè)超級(jí)黑洞,質(zhì)量約為太陽(yáng)的4億倍,或者說(shuō)是銀河系中心人馬座A*黑洞的100倍。
在阿爾庫(kù)俄紐斯星系被發(fā)現(xiàn)之前,宇宙中最大的星系是10.4億光年外的IC 1101,它僅僅是星系暈的直徑就達(dá)到了200萬(wàn)光年,整個(gè)星系本體的直徑保守估計(jì)在600萬(wàn)光年左右,如果把它放到本星系群內(nèi)的話,包括銀河系和仙女座在內(nèi)的星系們都將被它兼并。
但它還算不上宇宙最大的結(jié)構(gòu)
在可觀測(cè)宇宙中,數(shù)量眾多的星系在幾百億光年的尺度上會(huì)呈現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),網(wǎng)格之間的空隙則是占比近7成的暗能量,一條條網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)組成的長(zhǎng)鏈條被稱為“宇宙長(zhǎng)城”,它們才是可觀測(cè)宇宙內(nèi)最大的單體結(jié)構(gòu)。
距離地球100億光年外的武仙-北冕座長(zhǎng)城,自身的寬度在72億光年到98億光年之間,長(zhǎng)度則綿延數(shù)百億光年,占到了整個(gè)可觀測(cè)宇宙的相當(dāng)一部分。
總體而言
目前偏安太陽(yáng)系一隅的人類文明并不清楚宇宙的全部奧妙,唯一可以肯定的就是自身在宇宙中的渺小,而那些遠(yuǎn)大于人類的星球,恒星,星系,在直徑930億光年的可觀測(cè)宇宙中也不過(guò)是一粒沙子而已,人類甚至連沙子上的細(xì)菌都算不上。
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甚至連可觀測(cè)宇宙本身也只是被光速限制出的一小片時(shí)空而已,這個(gè)以地球?yàn)橹行陌霃?65億光年的球狀時(shí)空,只是目前天文學(xué)界能看到的極限,而非宇宙的極限。
根據(jù)大爆炸理論,可觀測(cè)宇宙之外一定也還有數(shù)量眾多的星系,甚至可能比目前發(fā)現(xiàn)的最大星系還要大,但礙于每秒30萬(wàn)公里的光速和宇宙本身的超光速膨脹,這些星系發(fā)出的光永遠(yuǎn)也不可能到達(dá)地球,人類也永遠(yuǎn)無(wú)緣見(jiàn)到它們。