| 天人地 | 2024-01-12 12:07 |
|
你觉得宇宙有边界吗？这个问题多年来争论不休，并在2018年的时候，似乎一度有了确切的答案。 当年有一条消息广为流传：遥远的宇宙深处发现了一道“高墙”，它的长度绵延35亿光年，跨过高墙也就走出了宇宙。  （宇宙内一簇簇的超星系团） 是的你没有看错，该结构的长度以光年为单位就已经够大了，而且还是“亿”。更为关键的是，它还并不是迄今为止发现最大的那一个。 用秒差距代替光年描述的最大天体 一般来说，光年就是大众所熟知的天文学领域最大的长度单位了，可如果上升到更大 尺度，也就是一组数字后面又要多加几个零的时候，光年之上就又有了秒差距。  2013年后，秒差距的作用有了更贴近实际的用途，宇宙的深处又发现了更大的天体结构。 当年11月，天文学家利用卫星和射电望远镜，在宇宙深处搜索并观测到了多次的伽马射线暴。随着对爆发位置的描绘，进而有了惊人的发现。  它有多大呢？可观测一端最长的距离超过了100亿光年。即便换算成秒差距，也达到了惊人的30亿秒差距。另一端的长度相对较短，可也达到了72亿光年，即22亿秒差距。 之后，这一超大的结构被命名为武仙-北冕座长城。名称的意思是，武仙座和北冕座，是因为该天体的投影位置正好处于两者的区域。  大尺 度结构 天文学上，长城这一概念，是在上世纪80年代，由约翰·修兹劳和玛格利特·盖勒率先提出来的。这就是常说的大尺 度结构，或者说是大尺 度构造。  而且，这网状结构是立体的，并非平面，且结构是不规则的，至少在现在的人类观测范围内是如此。所以大尺 度结构，又叫大尺 度纤维状结构。  什么意思呢？就是说在引力的作用下，物质聚合高的地方引力作用强，它会不断吸纳周围其他的物质，由此聚合而成的密度越来越高。  就像丝瓜瓤一样，聚合在一起的物质形成了网状结构，而那些空洞的地区，等于什么物质都没有。 从我们的视野范围去看，地球周围似乎很空，可实际上，囊括了地球的太阳系，以及更上一级囊括了太阳系在内的银河系，就处在宇宙的网状结构中。只不过我们人类身处其中，看不到所处的具体位置在哪里。  我们所感受到的空，是因为从自身微观角度出发，觉得这些星体间彼此的距离很远。但如果从宏观的角度，从宇宙整个尺度的视角去看的话，有星系的地方和没有星系的地方，看起来就很明显。  因此从宏观的角度去理解，感知的范围大小，构成了视野内的全貌。好比你在高楼顶看眼前，或者是坐在飞机上看下面，视野范围大小是不同的。  很显然，人类没有那么大的视野，因此永远只能看到宇宙的一部分而不是全貌。但是，如果放弃宏观的视野往微观处去看，就会发现物质的构造似乎和宇宙的结构类似。  所以通过类似就能明白，大尺 度结构是人类视野下宇宙更大的形状。  构成“长城”的星系和星球 从本质上来说，用长城来形容大尺 度结构，是天文学家的一种类比和戏称。1989年天文学家们发现的巨型结构，虽然没有2013年发现的武仙-北冕座长城大，但它的长度也达到了惊人的7.6亿光年，宽度超过了2亿光年。 仅仅是“墙体”的厚度，也达到了惊人的1500万光年。这是什么概念呢？据说有人测算过，将长城累积起来，13亿条长城连在一起，长度才仅为1光年。  当时的天文学家还没意识到，随着长城的发现，宇宙更大的视野在人类面前展开。到1991年，天文学家又发现了更大的长城，它的长度达到了惊人的5.8亿秒差距。  2011年，天文学界又发现了 U1.11 ，它的长度为7.8亿秒差距，差不多是此前发现的史隆长城的一倍。再之后武仙-北冕座长城现身，它的长度居然超过了100亿光年。 未来，可能还会有更大的结构打破人类的认知。但不管这些巨型结构有多大，本质上它也是由一个个星系乃至一个个星体组成的。  组成超星系团的则是星系团，每一个超星系团，其下星系团的数量少则几十个，多的可以达到几千个。 而属于下一级的星系团，则是由一个个像银河系这样的星系组成。一个星系团中，星系的数量在几千个以上。  对比之下，距离本星系群最大的星系团，是室女座星系团，其间组成的星系在2500个以上。 到了银河系这一层级，差不多就算是接近宇宙的最小结构了。再往下分，就是各个恒星系。在我们所处的银河系内，恒星的数量至少有2000亿颗到3000亿颗。  每一集合都大的惊人，而每一集合被囊括到更大的集合后，就又无限扩大。因此我们可以这样去理解，恒星是构成星系的基本单位，而像银河系这样的星系，又是组成长城的基本单位。 在这个体系中，大好像没有范围，就是被层层套着。  已知最大的星系 回到起点，从银河系的角度看，它的直径在10万光年左右，以人类的尺度去衡量，这都已经大到离谱了。可是在宇宙同等的星系中，银河系就是个小弟。 天文学家已经发现了宇宙内目前已知的最大星系，它的直径是银河系的153倍。这个被命名为阿尔库俄纽斯的星系，直径超过了1653万光年。  星系大小的背后，本质上是其引力逐渐积累的大小。而且星系本身也在运动中，每个星系还有融合的可能，由此便会形成更大的星系。  结语 从宇宙的整体构造可以看出，大和小之间，动和不动之间，处处都是微观世界和宏观世界的关系。  |
|