銀河系正以每小時200萬公裡速度狂飆,為何距目的地越來越遠?

2020-12-22 鍾銘聊科學

宇宙微波背景輻射

如果要問在宇宙學方面,20世紀最顛覆性的發現是什麼?

那大概率就是:宇宙大爆炸。在宇宙大爆炸被提出之前,科學家普遍秉持著一個觀念:宇宙是永恆的,在大尺度上不會隨著時間的流逝而發生變化,宇宙沒有起點,也沒有終點

科學史上的許多大神都有類似的觀點,比如:牛頓。他的萬有引力定律引發了一個問題,如果萬物之間存在引力,那麼隨著時間的流逝,所有的天體應該在引力的作用下朝著中心靠攏,但事實上並沒有發生這樣的。為此,牛頓提出一個解決的觀點:宇宙應該是無限大地,處處都是中心,處處引力都處於平衡。

當然,牛頓是拿不出太多佐證這個看法的證據。科學史上另外一個大神愛因斯坦也提出過靜態宇宙模型,他也認為宇宙是靜態的,不會隨著時間的流逝而變化。然而無論是牛頓還是愛因斯坦,都遭到了哈勃無情的打臉,哈勃發現銀河系外的大多數的星系都在離我們遠去,而且離得越遠,遠去的速度越快,以此我們可以推斷出宇宙其實是在隨著時間膨脹的。這裡多說一句,如果是星系自身在動,那應該有些會靠近我們,有些會遠離我們,而不是都在遠離我們。

根據哈勃的發現,我們逆時間倒推,就可以得到宇宙最早應該是個很小的奇點。隨後發生大爆炸,最後有了如今的宇宙。但是這些都是猜測,最後能否成為理論還是要看證據。伽莫夫等人建立了「α-β-γ」理論,這個理論描述了宇宙大爆炸早期的演化,並預言了宇宙大爆炸時留下的「餘熱」的存在,這是遍布全天的微波背景輻射。除此之外,還預言了氦原子的豐度。

後來,科學家發現理論和實際觀測是相互匹配的,同時也發現了遍布全天的微波輻射,也就是大名鼎鼎的宇宙微波背景輻射。它們與哈勃的發展成為了證明宇宙大爆炸的關鍵證據。宇宙微波背景輻射也成為了天文學家人手必備的一份秘笈,這張圖中潛藏著宇宙演化的許多秘密。

曾經有一個美國的科研團隊在研究宇宙微波背景輻射時,就發現我們所在的銀行系正在以200萬公裡的時速朝著長蛇座的方向狂奔。那為什麼會發生這樣的事情呢?

天體的移動

我們都知道,在研究運動時需要先選定參考系。平時我們常常會選地面為參考系,但是如果我們選定太陽會參考系時,就會發現地球相對於太陽的運動速度是30km/s,而我們相對於地球幾乎是靜止的,也就是說,我們相對於太陽的速度是30km/s。而一切主要都是有太陽的引力來主導。

太陽也不是絕對靜止的,它也在繞著銀河系的質心做圓周運動,它的速度達到了240km/s。在銀河系當中,類似於太陽這樣的恆星有1000~4000億顆,其次銀河系中大量的暗物質。這些物質共同提供了銀河系的引力,束縛著太陽在銀河系中運動。也就是說,如果以銀河系的質心為參考系,我們正在以240km/s的速度運動。

而銀河系是在本星系群當中的,在本星系群當中還有許多星系,銀河系在30多億年後,將會在引力的作用下,與本星系群當中最大的星系仙女座星系發生碰撞,並最終合併。現在銀河系正在以110km/s速度靠近仙女座星系。因此,如果以仙女座星係為參考系,我們正在以110km/s的速度運動,而整個過程也是引力在做主導。

巨引源

所以,宇宙當中其實是「質量為王」。我們所在的本星系群是在室女座超星系團之中,而室女座超星系團又在拉尼亞凱亞超星系團之中,在拉尼亞凱亞超星系團的中心,存在著一個巨大的引力源被稱為巨引源。巨引源的質量達到了3*10^16~5.4*10^16倍的太陽質量,距離銀河系達到了至少1.5億光年的距離。

由於這個巨引源的存在,使得銀河系朝著這個巨引源運動,速度達到了600km/s,也就是時速200萬公裡。那銀河系會不會像和仙女座星系一樣,有朝一日和這個巨引源發生合併呢?

實際上,這個還真的不會,雖然這個速度已經很快了,但是相對於整個宇宙尺度來說,並不是非常快。況且更關鍵的是宇宙正在膨脹,在小尺度上,宇宙是引力在主導,因此,星系會在引力作用下合併。但是在大尺度上,是宇宙膨脹在主導。因此,銀河繫到底會不會到達巨引源還得看具體的尺度大小。

這裡所謂的大尺度和小尺度是由一個界定的,這個標準大概是1億光年的距離。而銀河系距離巨引源達到了1.5億光年,也就是說,在整個尺度上是宇宙膨脹在主導。因此,巨引源應該是距離銀河系越來越遠,而不是越來越近。

相關焦點

  • 銀河系正以每小時200萬公裡的速度狂飆,是什麼讓銀河系如此瘋狂
    如果把我們的地球當作是人類的家,那麼銀河系相當於「村」,本星系群差不多是「鎮」的級別,本超星系團大概可相當於「市」的級別,這裡所說的「本」就是因為銀河系在其中,所以稱為「本」。由此看來,我們眼中的「龐大」銀河系只是可觀測宇宙中的一個名不見經傳的「小村莊」。地球圍繞太陽運動,太陽圍繞銀核運動,銀河系也在運動著,銀河系在宇宙中以每秒600千米的速度運動著,這大約是每小時旅行216萬千米,那麼快的速度,銀河繫著急去哪裡呢?沒錯,正是巨引源。
  • 超高速星緣何在銀河系狂飆
    超高速星緣何在銀河系狂飆 2018-08-23 05:57:53來源:科技日報作者:${中新記者姓名}責任編輯:張楷欣
  • 銀河系正在以每秒600公裡的速度向巨引源狂奔,最終歸宿會是哪裡?
    不單單地球遵守這個規律,銀河系本身也一樣。基於這樣的判斷,科學家在對銀河系運行規律的持續性探測研究時,發現其對於宇宙背景來說,正在以每秒600公裡的速度向半人馬座方向快速移動。按照萬有引力定律,科學家推測在銀河系的移動方向上,將有一個質量異常龐大的「物體」存在。
  • 三十七億年後仙女星系追尾銀河系,上演宇宙碰撞
    銀河是銀河系的一部分,它由幾千億顆離我們很遠的恆星組成。從銀河系向東北方的天空望去,我們可以看到一個紡錘形的橢圓形光斑。這顆星體並非恆星,甚至也不在星系中。在宇宙中,這是另一個星系,它比銀河系還要大,它的名字叫仙女星系。仙星系距地球254萬光年。「仙女星系」就像254萬年前一樣。
  • 距超大質量黑洞比以前近2000光年,每秒快7公裡
    多數星系中心都有一個超大質量黑洞,銀河系也不例外。銀河系中心的超大質量黑洞名為人馬座A*(Sagittarius A*),質量約為太陽的410萬倍,約每11分鐘自轉一圈。根據國際天文學聯合會於1985年公布的數據,地球距離人馬座A*黑洞約27700光年。
  • 天問一號已飛到1000萬公裡外,實飛距離卻達9300萬公裡,什麼情況
    據我國航天工程中心最新發布的消息來看,截止到8月25日22:45,天問一號已經遠在1,000萬公裡之外,飛行裡程已超9,300萬公裡,可能很多朋友不理解天問一號與地球的距離和飛行裡程差別這麼大,這裡有兩個原因。
  • 銀河系銀心黑洞周圍的恆星速度高達24000公裡/秒(8%光速)
    銀河系中超新星爆發產生的碎片飛行速度可以達到1萬公裡/秒,但是這樣的速度和銀河系中心黑洞人馬座A *(Sgr A *)附近的一顆恆星的速度相比,就真的是小巫見大巫,這顆被命名為S4714的恆星的速度達到了光速的8%,也就是24000公裡/秒,堪稱是銀河系中運行速度最快的恆星。
  • CH5無人機已可滯空120小時,航程近2萬公裡!
    這就是新興大國的CH5大型查打一體無人機,已經把最長滯空時間從過去的60小時直接提升到了120個小時。這120小時就相當於持續5天5夜。一場高強度戰役,連續5天5夜也該見到初步的勝負苗頭了。120小時持續滯空時間帶來的航程也非常驚人。
  • 數十顆超速行星正急速飛往銀河系,真相究竟是什麼?
    如果一個星體系統離銀河系中央的超大質量黑洞太近,會是什麼景象呢?黑洞巨大的引力很可能會捕獲其中的一顆恆星。把另外的以每小時一百萬英裡甚至更大的速度拋走。雖然聽起來有點難以置信,但一些天文學家認為這個情形可以基本解釋銀河系中的二十多顆超高速星的源起。恆星們在銀河系的旋臂間交織穿行,如同交通高峰時期的車流。
  • 太陽繫到比鄰星是4光年,銀河系10光年為何能有幾千億恆星存在
    如果銀河系只是一個扁平的系統,那麼10萬除以4等於25000,確實不大可能有2000億恆星。然而問題是銀河系是類似於紡錘體的立體結構,以至於太陽系所有方位上都有很多恆星。去年我國紫金山天文臺一期巡天結束,測得結果是銀河系的直徑或許超過20萬光年。其實從一開始知道銀河系的存在,銀河系的規模就一直在刷新,在哈勃的時代估計銀河系的規模是數萬光年,後來的觀測顯示可能在10萬光年左右。因為銀河系實在太廣泛了,稍微多一點點觀測信息,就可能導致其廣度數據被更新。
  • 地球繞著太陽轉,太陽繞著銀心轉,那麼銀河系繞著什麼轉哪?
    而太陽系也正帶著所有的「成員」在繞著銀河系的質量中心運動,太陽是銀河系內數千億顆恆星之一,位於銀河系的一條旋臂之上,距離銀心2.6萬光年,以220公裡每秒的速度繞著銀心運動,大約2.3億年會繞銀心一周。
  • 南昌速度最快的公交車機場3路,平均時速高達48公裡每小時!
    今天我們在說一說南昌公交車之中速度最快的一輛,因為每一個人坐公交車都想著能夠趕緊到達自己的目的地,那麼你就一定不能錯過這一輛公交車,因為它的速度是南昌最快的公交車,先來看看這輛公交車的路線路,大家應該就知道為什麼最快了!
  • 宇宙中最高的速度真的是光速嗎?還有比光速更快的速度嗎?
    先來看看人類科技所能達到的最快速度,在地球上人類製造出飛行速度最快的載人飛行器為SR-71黑鳥,它的最大速度達到3.5倍音速,也就是4284公裡每小時;人類在宇宙中最快的速度紀錄是由「帕克號」太陽探測器創造的,它的最高速度達到192公裡每秒,也就是每小時70萬公裡,這是什麼概念?
  • 銀河系殺手,正以每秒300公裡向我們襲來,人類有望見證碰撞
    仙女座星系是我們人類在地球上能夠用肉眼看到的最為遙遠的星系,同時它也是在宇宙中距離銀河系最近的巨型星系,它距離銀河系的距離大約為252萬光年。星系直徑約為22萬光年,被認為是本星系群中最大的星系,它的外表與銀河系非常的相似,也是盤狀結構的漩渦星系。
  • 銀河系呈圓盤狀的,垂直於銀道面方向,能否更容易得飛出銀河系?
    所以我們還沒有得到銀河系的全貌。然而,人類對銀河繫結構的理解已經非常接近。 伊巴谷和蓋亞衛星在銀河系觀測到數億顆恆星,測量它們的位置、距離和運動。 通過這些數據,天文學家可以更準確地繪製銀河系的結構圖。結果表明,我們的星系是一個棒旋轉星系,有四個主旋轉臂,結構呈圓盤狀。 銀河圓盤表面的直徑估計為10萬至20萬光年。
  • 2021款川崎忍者400,解除限速,每小時可達187公裡每小時
    不過有一點就是國內版本動力系統限速,最高時速為120公裡每小時,超過這個速度就要斷油。購買更是一車難求,以前從購買到等車子到手,至少需要半年至一年左右才能到貨,現在的2021款川崎Ninja400,不僅解除了限速,提車還快了,從預定到車子到手只需要三個月,最快3個月就可以到手。
  • 地球帶著我們在宇宙中狂奔,一年189億公裡
    它大約每24小時就會自轉一周。地球在自轉的同時也在圍繞著太陽旋轉。既然我們人是生活在地球上的,那麼我們就跟著地球一起在運動。在地球的赤道上,地球的自轉速度可達到每秒鐘463米,也就是每小時1667公裡。這樣站在地球赤道上的人在一天之內就會跟隨著地球轉動了4萬公裡。 也許有朋友會感到困惑,「既然地球自轉速度這麼快,我怎麼感覺不到呢?」
  • 銀河系鄰居仙女星系有多大?恆星數量1萬億顆,至少4個銀河系大
    銀河系銀河系直徑10萬光年的距離有多大?即使是光從銀河系的一邊抵達另一邊也得需要10萬年的時間。光速是宇宙中速度最快的。它在宇宙中每秒鐘前進30萬公裡。光在一年內就會跨越大約94607億公裡。這就是1光年的距離。目前速度最快的探測器是朱諾號木星探測器,它的速度達到了每小時26.5萬公裡。然而這麼快的朱諾號要飛行1光年的距離需要大約4000年的時間。我們的地球距離銀河系的邊沿大約2.4萬光年,因而朱諾號要是飛到銀河系邊沿看一看的話,得需要9600萬年的時間!
  • 重慶有處「小麗江」,距市區僅17公裡,耗資200億門票卻免費
    在重慶這座深山城市中,有著一個耗資200億打造的古城,但卻不是仿建,只是在原有的基礎上進行開發,使之成為一個可以供有人參觀,休閒和體驗的文化古城景區。安居古城是國內的第四大古城,其中所包含的文化底蘊,歷史古蹟眾多,處於重慶銅梁區西北方向的17公裡處。安居古城是一個耗資200億打造出來的4A級景區,內含7個片區,尤其以「九宮十八廟」,「安居八景」最為出眾。
  • 地球速度比想像中更快,更靠近銀河系的黑洞
    地球是否正朝著銀河系中央的超大質量黑洞前進?請放心,答案是否定的。然而,日本國家天文臺最新觀測結果表明(在第一本VERA天體測量目錄中強調),我們的星球距離銀河系中心黑洞的距離比之前認為的要近2000光年。而且,就如同在的太陽系中,離太陽近的行星比離太陽遠的行星運動得更快,地球和太陽現在的運動速度比我們知道的要快4英裡/秒(7公裡/秒)。