自古以來,人們直認為地球處於宇宙的中央: 遠處的恆星釘在天上動、太陽、月亮圍繞地球運轉不息。直到大約500年前,哥伯尼提出日心說將這解倒了的概念再顛倒過來,至此,我們才有了幅太陽 中心說的圖景。1718年,天文學家哈雷把人類的視野和認識又深人了一個層次。
他在研究空時,將天狼星、大角星、畢宿五等恆星的位管跟古希臘著名天文學家託勒密的星表相對照,驚訝地發現了這些恆星都在運動。這一-發現打破了 恆星都是一動不動的古老說法。18世紀的大文學家赫歌爾開始了對銀河系的探索,到了20世紀初,沙普利基本上完善了銀河系的模型,這是人類認識宇宙的又一進步。天文學家們認識到恆星都在運動,並把這種運動與銀阿系的模型相結合,說明T陽和其他恆星都圍繞著銀河中心(離太陽約3萬光年)運轉。現在人們認為,銀河系的路度至少有10萬光年,質最大約是太陽的2000億倍。
到20世紀60年代,天文學家告訴我們,銀河系跟近旁的大約20個屋系形成了一個大家庭,稱本星系群。與此相類似,在本星系群周圍的天域,也有其他的星系群,一股稱星系團。這種星系團在更大的尺度上(估計約6000萬光年)形成超星系團。我們的銀河系就屬於-一個名叫室女超早系團的大天域,這個超星系園裡聚集了大約10萬個像銀河系這樣的星系,真可稱得上是天外有大。
在這樣的字宙結構中,地球又是怎樣運動的呢?地球一方面以約每秒 30公裡的速度繞大陽公轉,另方面又和整個太陽系起,以每秒大約250公裡的速度圍著銀河系的中心能轉,現在正向春天鵬星座飛布而去:同時,銀河系與本星系群一起以約每秒600公裡的速度向長蛇星座的方向飛馳。這樣購動紜複雜而完美無缺的天體運動圖景就是目前我們對宇宙天體運動的基本認證三可是最近這 精完美的天體運動醫卻被插了個大危座,196年,伯父司等7位科學家發現了一個所謂的南向天體流。威來室女超裡採團連同它證方裡3個超星系團。正以每秒700公裡的高速向南飛去,就像有一隻看不見的倉手,把它們猛拉過去。
日前流行的大爆這一發現在天文學界引起了很大的震動,因為它裝協測是,在長蛇一半人馬超星S炸字宙論。因為「天體南流」的一個量可能的解種要些家來說頗為意外,井系用之外,可能險成有個人的物康積來,這對人天文學家們認為,宇宙在很難用現有的字宙理論解釋。根據宇士大爆炸理論,文認識到,宇宙的結構要比來又大民度上是應該平滑的,物質分布是均勻的; 通星最團,面且在裡條團之間還原先想像的複雜得多,不僅用繫結成果系團現在義觀測到,能把幾個超盡採團拉者有巨大的空穴,形成一種鮮給狀結構。
現行理論的範圍。能的更大的精質積來,這使得寧省物質成團性的凡發超出了B按照大爆炸理論,我們的宇宙起源於150億年之前的一個高溫、高聖度「原始火球」的爆發,然後一直張脹至今。 美國天文學家哈勒在20世紀3年代觀察到所有的量系都在退行,為字宙影張找到了第一個觀測證據。X人司H0表示宇官膨張的速度。目前對H0的值有兩種估算。種是 10=型秒/百萬秒差距,它的意思是,當觀察者向深空望去,每深人百萬秒差距(約30萬光年),展系的進行速度就會因宇宙融聯而加供50公裡。另種估算值則是105100公裡/秒百萬秒差距。Ho的值之所以難以確定,主要是因為星系的運動太複雜了,人類還不能完全掌握它的規律。
如果宇宙物質分布是完全均勻的,星系嚴格地遵守哈物定律退行那麼HO值的測定也就不難了。可是真實的宇宙並非十分均勻,從現在觀測到的天體南流的情況看,還有可能是很不均勻的,所以星系也不能夠嚴格地服從哈勃定律退行。絕大部分裡系都屬於星系團,星系團又屬於超星系團,且形成纖維N狀結構或「哈勃泡」結構, 使得宇宙動力學的模型複雜化了。對於宇宙陳脹來說,星系間的引力作用,起到了一種利車的效果。放觀測局部天城,看不出純粹的「哈勃流」的作用, 只是得到一個減速的膨脹率。若我們從更大的範圍來看,例如越出本星系群,立刻可見到宇宙膨脹的效應,但這還是打了折扣的,因為近旁還有無數星系,免不了受到自身引力網的糾維;但是如果我們跨.出室女超星系團的範圍,即在超星系團際的水平上,就能看到純哈勃流,也即純宇宙膨脹速度。而南向天體流也就是在這裡露面的。最南天體流其實並不是最近的發現。
十幾年前,一些天文學家分析了室女超星系團之外的96個星系團的數據,發現似乎有一個南向 天體流,其速度在500公裡/秒左右。這一發現表明, 這些超星系團受到其他力的影響,從而形版成了疊加在宇宙膨脹之上的一種運 動。不過當時的天文學界對這些發現反應冷淡,只是將其視作是取樣偏差的結果。可是如今據「天體南流」的數據看,它絲毫無誤。伯爾斯汀等人研究了約400個橢圓星系,並觀測到室女超星系團及其附近的超星系團都在向南漂流,其速度在700公裡/秒左右。-些理論家認為,這一南流現象的起源可能來自個宇宙性的物 質結聚的引力,果真如此,則尋找它的廬山真面目,眼下還較困難。因為這一南流矢量處在銀河平面之後,可見光被其所阻。當然,用其他的電磁輻射探測手段還是可行的。還有一種看法是, 我們室女超星系團及其附近的超星系團都從屬於一個巨大的特超星系團,而後者又是一一個更大的特超星系團的-部分。也就是說,天外有天,而這個天,我們迄今尚不知悉。天文學家們打算記錄南流矢量附近的1400個星系的紅移值,以查明那裡是否存在著一個超密的星繫結聚,以及它們是否顯出速度異常。也有研究者提出相反的看法,即南流並不威脅大膨脹率的15%。但這些學者也承認,這的確使得現行的字宙演化理論複雜化了。很明顯,宇宙在大尺度上是均勻的。
這個證據主要來自宇宙微波背景福射因它具有99. 8%的各向同性。按大爆炸理論,這一輻射是宇宙 原始大爆炸的餘輝,若宇宙在大尺度上是不均勻的,那麼勢必在這一輻射的不同角度上顯出差異。但同樣的明顯的是,宇宙的不均勻性,要比過去理論家所推測的大得多。這一事實,使天文學家們處在宇宙的均勻性與成困性的兩種觀點之間。另外一. 些學者提出可能是人們一直認為存在但未能發現的暗物質,它們構成了巨大的物質結聚;也可能是由超對稱弦構成的影子宇宙,它的引力拉動了室女超星系團及其附近的超星系團。各種理論都有其不足之處,得出最後的結論還為時太早。天文學家們認為,天體南流可能是揭示了理論上的大突破,其結果將大大豐富我們對宇宙的認識。