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宇宙最孤獨的星系,身處數億光年的深淵,能否揭曉宇宙的謎底
圖片來源:NASA,ESA,G.Illingworth(加利福尼亞大學,聖克魯斯),P.Oesch(大學)加州聖克魯斯大學,耶魯大學,R.Bouwens和I.Labbé(萊頓大學),以及科學小組。
100年前,愛因斯坦提出了廣義相對論,他用一個動態的結構--時空--取代了牛頓的絕對時空觀,時空不僅依附於宇宙中的物質和能量,它還會因為宇宙的某些整體屬性而膨脹或收縮。像亞歷山大·弗裡德曼、威廉·德西特和喬治·萊馬特爾這樣的理論家算出了許多數學細節和結果,但是將宇宙展示到我們眼前的是是埃德溫·哈勃,他用威爾遜山上的100英寸望遠鏡向我們揭示出了我們今天看到的宇宙。
圖片來源:ESO和數位化天空調查2。確認:戴維德馬丁
通過對夜空中遙遠的螺旋星系(以及後來的橢圓星系)的觀測,埃德溫·哈勃不僅推斷出宇宙正在膨脹而且還首次測量出了膨脹速度。一般來說,一個星系離我們越遠,它退行的速度越快。在隨後的幾十年裡,由於望遠鏡,攝影攝像技術的發展,我們能測量的星系越來越遠,也越來越暗,由此我們也在不斷加深我們對宇宙如何膨脹的理解。
但是我們之所以能有這些發現和我們在宇宙中特殊的位置是分不開的:在地球的數億光年內,有成千上萬個大而明亮的星系。
通過周圍的天體的觀測,我們了解到了我們在宇宙中的位置。但事實是,並不是宇宙中所有的地方都像我們這麼走運。比如說,這張圖片中的MCG+01-02-015星系。
圖像來源:ESA/Hubble&NASA和N.Gorin(STScI);致謝:朱迪·施密特
看起來它好像被其他的星系包圍著,或許這僅是當我們從某個特定的角度看時才有這樣的效果。但是,如果我們在MCG+01-02-015附近拍攝「穿越宇宙」的視頻,我們在飛行過程中遇到的星係數量將為零。
據我們所知--使用哈勃深空質量探測--可以發現在這個星系的幾億光年內,從各個方向延伸出去,沒有一個星系與它作伴。
你看到的這些亮星由於強烈的衍射而顯得突出,實際上它們是在我們自己的星系中。 MCG+01-02-01這一星系離我們極遠,它比銀河系大、明亮,並且它包含了超過一萬億的恆星,這一數量或許是我們星系的5到10倍。
在過去,你可以看到許多的本星系群,它們出現在許多我們曾觀測過的方向與位置。
在本星系群中也有許多其他星系,但是這些星系要麼離我們更近(因此,離主星系很遠),這比我們的自由視角圖像所顯示的要近得多,就像下面的螺旋星系,
要麼它們離我們很遠,就像你可以看到的黃色橢圓星系,從主星系的右端往外看。這個星系位於很遠很遠的地方,是由大量的氣體組成的,而這些氣體是由大爆炸以來形成的其他的物質團所難以觸及的。
不,如果我們身處這個星系,我們將無法尋找到膨脹的宇宙。旨在研究宇宙變化的哈勃望遠鏡是在1917年投入使用的,然而,從MCG+01-02-015的角度來看,在整個20世紀20年代、30年代、40年代和50年代,我們絕對不會發現任何其他星系。
我們會停止尋找嗎?我們是否會得出這樣的結論:我們是宇宙中唯一的星系,從未發現過像膨脹的宇宙、大爆炸和暗物質這樣的東西,因為它們都需要其他星系來向我們展示自己?我們多麼幸運,在一年中最黑暗的時候,整個宇宙讓我們很容易發現它。這個遙遠而孤獨的星系的居民是多麼不幸啊,宇宙本身似乎在密謀隱藏自己。
這讓你想知道,只是一點點,我們的銀河系和我們在的宇宙中的位置在什麼方面是不尋常的,我們有哪些不正確的假設,因為我們只有一個觀點可以稱之為我們自己的。
作者: startswithabang
FY: 北宸
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