銀河系真的在朝巨引源跌落嗎?

科學邊緣


巨引源指的是位於拉尼亞凱亞超星系團中心的長蛇-半人馬座超星系團附近的引力異常處,距離銀河系大約1.5-2.5億光年,規模覆蓋大約4億光年,是一個相當於數萬個銀河系質量的引力中心。它的引力影響了大約幾億光年範圍內包括本星系群和室女座星系團成員在內數百萬個星系,所有這些星系的紅移顯示它們之間以包括銀河系都在相互遠離。這些星系的運動速度包括星系相對宇宙背景輻射的本動以及宇宙膨脹帶來的退行速度,兩者預測值的差異揭示了巨引源的存在。

上圖右下角藍色長箭頭指示巨引源的位置。

宇宙是一個空間與時間的綜合概念,是一個在各種維度都在不斷演化的過程。作為一個由大尺度空間中所有的物質(包括暗物質)共同作用產生的引力(質量)中心,巨引源本身也在演化。在銀河系以及巨引源附近,還存在由或大或小的“空洞”,根據目前的暗物質與暗能量理論,這些空洞也在賦予物質甚至空間推動力。因此在暗物質與暗能量作用下,包括銀河系與巨引源在內的更大尺度的物質結構都在不斷演化,而這些演化過程以及產生什麼結果,以目前人類的能力還無法預知,畢竟人類目前連地球上大氣與海洋中的“湍流”現象都還沒有研究透徹,更何況受到無數複雜參數影響的宇宙大尺度結構的演變。

因此雖然銀河系及本星系群的確受到巨引源的引力作用而產生相向運動,但這個過程並不能稱之為向巨引源的“跌落”。這是一種高度複雜的卻遵循天體運行規律並結合宇宙演化規律的一種相對運動。也許未來本星系群會在多次繞行巨引源之後與之徹底分道揚鑣並加入另一個新聚合的“巨引源”也不一定。

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心繫宇宙天地寬


一,巨引源指位於拉尼亞凱亞超星系團中心附近的某一引力異常處, 大約幾億光年外的星系亦受到它的影響。

宇宙中的星系都在互相遠離,但此處的星系卻在互相聚集,其中埋藏著什麼秘密?

下圖黑點是銀河系,藍色表示星系密度低、綠色中等、紅色為高,白色的細絲揭示了星系向引力中心移動的路徑。

(有科學家認為巨引源是拉尼亞凱亞這個超星系團的引力中心)

二,人類無法揭示宏大的宏觀宇宙,但人類同樣也無法理解超微觀的世界;當探索層面到了量子級別,波詭雲譎的粒子開始變得飄忽不定、無視時空、無處不在而又面目全無,連客觀實在性似乎都消失了,人類根本無法理解。

只有神秘的量子波動交織糾纏在一起,三維世界才從無序中湧現,纖毫畢現無比真實,但同時人類的靈魂和肉體同樣被禁錮於此。

三,銀河系碰撞仙女座星系。

NASA預計,銀河系將在37.5億年後和仙女座系“相撞”。

這裡的“相撞”不是真正意義上的物理碰撞,可以冠之以相融;由於巨大的引力的影響,兩個星系裡面的星雲星塵將坍縮,形成新的恆星,數以億計算的恆星將在碰撞中誕生。

仙女座星系和銀河系“相撞”的整個過程圖示。

從第一張圖(左上)開始,是當下的星空,仙女座只是銀行系左上一個模糊的小點。

第二張圖:20億年後的星空;

第三張圖:37.5億年後的星空;

第四張圖:38.5億年後的星空,其中的暖色的光輝有新誕生的恆星;

第五張圖:39億年後的星空,新星越來越多;

第六張圖:40億年後的星空,兩個星系被潮汐力撕碎,開始熔合;

第七張圖:51億年後的星空,兩個星系的核心變成了兩團非常亮的光團;

第八張圖:70億年後的星空,兩個星系融為一體;

“人生不滿百,常懷千歲憂”70億年是什麼概念?

我想再活一百億年....


科學資訊魚


宇宙間萬事萬物都處於不斷地運動和發展過程之中,其驅動力的主要因素,從目前來看得到證實的就是萬有引力。任何存在質量的兩個物體,相互之間都會對彼此產生引力作用,這種作用力的大小與二者的質量呈正比,與之間的距離成反比。

當兩個物體質量相差比較大時,就會表現出質量較輕的物體,有被質量較大物體吸引靠近的趨勢,從而表現出大質量物體類似引力源的存在。而質量較輕的物體,假如有個初始速度,那麼則會在引力源的作用下圍繞運行,最終實現引力和離心力的平衡,這種狀況,在宇宙大型天體之間表現得尤為明顯。比如,月球繞著地球運轉,地球可以相當於月球的引力源;地球繞著太陽運轉,太陽相當於地球的引力源;太陽系繞著銀河系中心運轉,銀河系中心的黑洞相當於太陽系的引力源。




經過科學家們的長期觀測,銀河系也呈現出整體運行的狀態,而且這個運行是有方向性的,那就是朝著南三角座和矩尺座方向行進。沿著這個方向,科學家們觀測到在距離銀河系大約2億光年的地方,存在著一個星系密度異常高的區域,這裡是大量恆星系聚集區,質量相當於2萬個銀河系的質量,這麼大的質量產生了對其它外圍星系的巨大吸引力。據測算,我們銀河系整體正以每秒600公里的高速向這個“巨引源”飛馳。


我們之所以感覺不出來,是因為這麼高的速度,是銀河系整體都在統一按照這個速度行進,在我們的感官世界裡,能找到的參照系都與我們地球一樣處於同樣的運行速度,因此在整體看來,仍然是處於相對的靜止狀態,這與我們感覺不出來地球圍繞太陽系運轉的道理是一樣的。


雖然我們現在正以這樣的高速向著巨引源行進,但由於距離非常遙遠,至少需要千億年的時間。而且,銀河系也不可能真正到達巨引源,因為接近到一定距離以後,就會繞著巨引源的中心,呈現平衡狀態的公轉狀態了,不會出現真正意義的“跌落”。


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銀河系究竟在往哪裡去?又什麼時候能到達巨引源?要知道我們所依存的這個小小的太陽系正以220萬公里每小時的速度在宇宙中飛馳,一會兒這個軌道上運行,一會兒又漂到了那個上面。好在和我們一些天體鄰居所經歷的相比,這些地方沒那麼糟。但是我們的太陽系正在往哪裡去呢?

僅僅繞著一個圓形軌道運轉嗎?當然也可能是個橢圓軌道,也有可能是一個更大的圓。廣義上說,我們星系和臨近的星系正在被拉向一個特殊的空間,它離我們1.5億光年遠,而那個地方才是關鍵。

我們至今不確定它是什麼,只是把它稱為巨引源。巨引源恰好位於隱帶,那裡是銀河系的中心,充滿著塵埃和氣體,所以非常神秘,在可見光譜中我們無法分辨的那麼清晰,但是那裡一定有著強大的引力,因為我們和附近的星系都在向那裡移動,也有可能那裡存在著更神秘的東西。

在二十世紀七十年代,巨引源存在的證據首次被發現,但是那時候我們沒有辦法透過隱帶找到它,而隨著X射線天文學變得越來越強大,我們可以開始研究隱帶,儘管大部分的可見光都被吸收,但是塵埃氣體沒有阻擋那麼多的紅外線和X射線,我們發現,巨引源中是一個巨大的超星系團,我們稱它為諾瑪星系團,它的質量大約有1000萬億個太陽,相當於上萬個星系。

可是,這不能解釋全部的星體運動,它的質量還不夠,儘管附近的星系正在向它移動。於是我們把視野放到更大的空間中,我們發現附近的星系和巨引源正在向一個質量更大的地方移動,那個地方被稱為沙普利超星系團。沙普利超星系團中包含著8000多個星系,質量超過1000億個太陽。事實上,沙普利超星系團是附近10億光年中最大的星系團,我們和附近的一切都在向它移動。當我們在宇宙中飛馳時,是重力給我們鋪好了路。我們正在被拉向巨引源,儘管看起來名頭不小,其實只是正常的星系聚集,只是恰巧被隱藏。所以,現在你覺的怎麼樣?又希望我們在前進的旅途中發現什麼呢?


天文在線


渤海之東,不知幾億萬里,有大壑焉,實惟無底之谷,其下無底,名曰歸墟。

除了只存在於古籍中的歸墟,在我們的宇宙中也存在一個“歸墟”,它位於長蛇-半人馬座超星系團附近,距離地球1.5億光年至2.5億光年,有著數萬倍於銀河系的質量,


在宇宙中,巨大的質量就意味著巨大的引力,所以包括銀河系在內的數百萬個星系,都受到了“歸墟”的影響,而引力極其強大的“歸墟”,在天文學中被稱為“巨引源”

1973年,天文學界在繪製宇宙微波背景輻射全圖時,第一次發現了“巨引源”所在位置的引力異常,1986年,巨引源被確認位於南三角座和矩尺座方向。


但矩尺座星系團的質量,遠不足以影響包括銀河系在內的數百萬個星系,因此天文學界將“引力異常現象”的“罪魁禍首”,鎖定在了矩尺座星系團後方的夏普力超星系團。

6.5億光年外的夏普力超星系團,質量在銀河系的一萬倍以上,是周圍超星系團中,內部星系密度最大的超星系團,而且它周圍還存在若干個“略顯稀疏”的天體系統,這些天體系統和夏普力超星系團一起,成為了天文學家眼中的“引力異常區域”。

在宇宙結構中,銀河系和周圍的星系組成了本星系群,若干星系群會組成星系團,若干星系團會組成超星系團,而超星系團,往往會成為“宇宙長城”之間的結點,若干條“宇宙長城”,最終組成了天文學界,現在看到的“宇宙纖維網狀結構”。

此時此刻,銀河系和臨近的數百萬個星系,正在以每秒600公里到1000公里的速度,向巨引源“跌落”,但這注定是一個沒有結局的過程,因為以銀河系目前的速度,需要1000億年才能到達巨引源。

而37.5億年後,254萬光年外的仙女座星系,就會從側面撞上銀河系,兩者最終會在引力作用下,形成一個質量更大的星系。

除了銀河系和仙女座星系的碰撞融合,6.5億光年外的巨引源也不可能長期存在,因為佔宇宙質能總量68.3%的暗能量,正在讓宇宙加速膨脹,巨引源這種超大規模天體系統,“很快”就會因為宇宙膨脹而分崩離析。


我們的宇宙是一個運動的宇宙,但科普時的圖像往往是靜態的,因此大部分人都會有一個“星球為何漂浮”的問題。

事實上,根據廣義相對論的,“質量扭曲時空產生引力”來看,人造衛星衛星繞地球公轉的過程,其實就是在向地球“跌落”,38萬公里外的月球繞地球公轉,同樣是在向地球跌落。


地球繞太陽公轉,就是在向太陽跌落,太陽繞銀河系中心公轉,就是在向銀心跌落,銀河系向著巨引源前進,就是在向巨引源跌落。

歸根結底,宇宙中所有的公轉過程,本質上都是小質量天體向大質量天體跌落的過程


宇宙觀察



在宇宙最深處的某個地方,遠離我們銀河系的安全範圍,躺著一個怪物。慢慢地,不可避免地,它在拉動。在數十億年的時間裡,它把我們和我們周圍的一切都拉近了。在如此巨大的距離範圍內和宇宙時間週期內唯一起作用的力是重力,所以不管它是什麼,它都是巨大的和無情的。

我們稱之為大吸引子,直到最近,它的真正本質一直是一個完全的謎。請注意,這是仍然一個謎,只是不完整。


大吸引子最早是在20世紀70年代被發現的,當時天文學家繪製了詳細的大吸引子地圖宇宙微波背景(早期宇宙遺留下來的光),並注意到它在銀河系的一邊比另一邊稍微溫暖(這裡“稍微”是指不到百分之一華氏度),這意味著銀河系正以大約600公里/秒的速度在太空中移動。

銀河系是一個巨大而有趣的地方。它不僅直徑約為120,000-180,000光年,還是人類誕生地地球的家園。我們的太陽系距離銀河系中心大約27000光年,位於一個叫做獵戶座臂的螺旋形氣體和塵埃粒子聚集區的內邊緣。

首先,銀河系是一個直徑約120,000光年的圓盤,中央有一個直徑為12,000光年的凸起。不過,從下圖中可以看出,這個圓盤遠非完美的平面。事實上,它的形狀是扭曲的,天文學家將其歸因於我們銀河系的兩個鄰居大型和小麥哲倫雲。

這兩個矮星系——它們是我們的“本地組”星系的一部分,可能正在繞著銀河系旋轉——被認為像在一場銀河拔河遊戲中一樣,一直在吸引著我們星系中的暗物質。這種拖拽產生了一種吸引銀河系氫氣的振盪頻率,銀河系有很多氫氣。

它有光環,但你不能直接看到它:

科學家認為我們銀河系90%的質量是由暗物質組成的,這給了它一個神秘的光環。這意味著所有的“發光物質”——即我們能用肉眼或望遠鏡看到的物質——只佔銀河系質量的不到10%。它的光環並不是我們在描繪天使或觀察彗星時通常會想到的那種發光的光環。


在這種情況下,光暈實際上是看不見的,但是它的存在已經通過運行模擬得到了證明,模擬的內容是沒有這種看不見的質量,銀河系會是怎樣出現的,以及我們星系盤內的恆星繞中心的速度有多快。

星系越重,它們應該繞軌道運行得越快。如果假設星系只由我們能看到的物質組成,那麼旋轉速度將會大大低於我們所觀察到的。因此,其餘的質量必須由一個難以捉摸的、看不見的質量組成——也就是說。"暗物質”——或只與“正常物質”發生引力相互作用的物質。

銀河系並不總是像今天這樣——一個美麗、扭曲的螺旋。它通過吞噬其他星系而變成了現在的大小和形狀,並且今天仍然如此。事實上大犬座矮星系是離銀河系最近的星系,因為它的恆星目前正被添加到銀河系的盤中。在漫長的歷史中,我們的銀河系也曾吞噬過其他星系,比如人馬座矮星系。



大多數較大的星系中心都有一個超大質量黑洞(SMBH),銀河系也不例外。這我們銀河系的中心叫做射手座A*這是一個巨大的無線電波源,被認為是一個直徑2250萬公里的黑洞,大約相當於水星軌道的大小。但這只是黑洞本身。

所有試圖進入黑洞的質量——稱為吸積盤——形成了一個質量是我們太陽460萬倍的圓盤,它將適合地球的軌道。雖然像其他黑洞一樣,宇宙射線加速器試圖消耗附近的任何東西,發現了恆星的形成在這個巨大的天文現象附近。

最多最近的估計宇宙的年齡大約是137億年。我們的銀河系已經存在了大約136億年,再給或給8億年。我們銀河系中最古老的恆星是在球狀星團中發現的,我們銀河系的年齡是通過測量這些恆星的年齡來確定的,然後推斷他們之前的時代。

雖然銀河系的一些組成部分已經存在了很長時間,但是直到大約100-120億年前,圓盤和凸起本身才形成。還有那個凸起可能形成得更早比銀河系其他地方都多。

儘管銀河系很大,但它是更大的銀河結構的一部分。我們最近的鄰居包括大麥哲倫星雲和小麥哲倫星雲,以及仙女座星系——離銀河系最近的螺旋星系。銀河系和它周圍的其他50個星系一起組成了一個被稱為本地組的星系團。


然而,這仍然只是我們恆星附近的一小部分。在更遠的地方,我們發現銀河系是更大的星系分組被稱為室女座超級星團。超星系團是非常大尺度的星系群,直徑達數億光年。在這些超級星系團之間是一大片開闊的空間,無畏的探險者或太空探測器在那裡很少會遇到星系或物質。


以室女座超星系團為例,至少有100個星系團和星系團位於其內部,直徑達1.1億光年。2014年的一項研究表明室女座超星系團只是一個更大超星系團的一部分,Laniakea,它是大吸引子。


軍機處留級生


萬事萬物都有它自己的歸宿,我們的銀河系也是如此,銀河系正在向著宇宙深空中的某個引力異常點高速移動,帶著太陽系直奔這“深淵巨口”,科學家把這個引力異常點稱之為“巨引源”。宇宙中的所有天體都有它自己所在的系統,沒有單獨存在的。


地球以上帝視角看似懸掛在宇宙空間中,實際上在繞著太陽進行公轉。而太陽帶著整個太陽系的大家族繞銀河系中心旋轉,距離銀心2.6萬光年,位於一條旋臂之上。太陽系的繞行速度可以達到250公里每秒,繞銀心一週也需要2.25億年。而整個銀河系也沒有閒著,銀心處是超大質量黑洞,帶著整個銀河系在運動。

首先銀河系和仙女座星系是本星系群的兩個主要成員,天文學家觀測發現仙女座星系正在以每秒300公里的速度向著銀河系移動,兩的星系之間相隔254萬光年,大約30-40億年以後仙女座星系和銀河系開始碰撞融合,最後形成規模更大的橢圓星系。



因為我們生活在銀河系之中,對於銀河系的高速移動不會有感覺的,自然也很難察覺。大約在上個世紀七八十年代,一個天文學家團隊開始詳細的繪製宇宙微波背景輻射圖(CMB),這是宇宙大爆炸後留下的一縷餘光,跨越時空來到此時此地已經變成了微波。在測繪中天文學家發現了銀河系一側的溫度要高於另外一側,只不過這種差別非常微弱,雖然僅僅相差不到萬分之一度,但是這個差異並不會輕易出現,只有一種情況可能導致這個結果,那就是銀河系在高速移動,它的“頭尾”兩端有溫差。



天文學家認為在距離銀河系1.5-2.5億光年遠處,位於南三角座和矩尺座方向,有一片星系聚集地也是引力異常的地方,天文學家測出銀河系正在以每秒600公里的速度高速向著巨引源狂奔,巨引源處聚集的星系相當於2萬多個銀河系的質量,在其周圍的星系最終的目的地可能都會是巨引源。

但你認為這就是終點嗎?我們要知道現在的宇宙可觀測直徑大約是930億光年,而巨引源“控制”的範圍也許僅僅數億光年,很可能存在著一種情況,還會有質量更加聚集的地方,控制著一整個宇宙系統,而巨引源可能就是其中的一個小結點。



其實並不用擔心,雖然銀河系高速的向著巨引源的方向狂奔,但最終可能永遠都到不了巨引源,就像是地球繞著太陽無論轉多久,最終地球都不會撞向太陽。而涉及到數億光年的大尺度範圍,那就需要考慮宇宙膨脹的存在了。銀河系往更高一層次去說應該是屬於拉尼亞凱亞超星系團的成員,這個超星系團有10萬多個星系,直徑超過5億光年,而這個超星系團的引力中心位於長蛇-半人馬座超星系團的矩尺座星系團部分,這也就是我們所說的巨引源。


在地球上觀測宇宙深空,並不是每個方向都可以清晰的探測到遙遠距離星系的,因為有很多星系是被疊加遮擋的,而天文學家通過研究發現矩尺座星系團的質量應該不足以產生這樣大的引力,吸引著銀河系向它高速狂飆。因此有科學家提出在這個星系團後邊的夏普力超星系團很可能是真正的巨引源所在,它的質量超過銀河系萬倍,距離我們6.5 億光年。


未來需要很長的時間人類才可能真正瞭解到巨引源的真實面目,這股神秘力量到底是什麼?



科學黑洞


答案是否定的。事實上,我們將永遠都無法抵達巨引源,因為在我們抵達那裡之前,宇宙中強大的暗能量就會將矩尺座星系群推離我們,漸行漸遠。星系群或許將能夠保存下來,但超星系團在暗能量面前將很難倖免。因此,放寬心,對我們來說,巨引源“的確”沒有什麼可怕的!


80後的記憶長河


宇宙在某種意義上都是按排好的我們根本不需要擔心什麼。銀河系根本不可能跌落巨引源,因為宇宙中有看不見摸不著強大的暗能量它會有反作用力保持平衡,現代地球人類的科技根本無法解釋宇宙中出現的狀況。


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宇宙中沒有一種能量是永恆的,也不存在永恆的物質。所以,萬事萬物的生生死死循環往復,才彰顯出宇宙的活力。人類地球也一樣。其他星球或星系也一樣。區別的是時間,就是循環過程的長或短。


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