27億光年外出現超大宇宙結構,質量高達太陽的4600萬億倍!

2020-12-06 火星科普

星系就像漂浮在宇宙中的孤島,而我們就生活在其中一座孤島上——銀河系。不過,宇宙中的星系並非完全孤立,而是會通過引力聚集在一起形成星系群,以及更大的星系團。這種結構十分巨大,比如距離我們27億光年的阿貝爾2163(Abell 2163)星系團,這是人類已知最大的宇宙結構之一。並且它可能也是宇宙中質量最大的結構之一,質量高達太陽的4600萬億倍,銀河系的3000倍。

上面這張照片是哈勃太空望遠鏡拍攝到的阿貝爾2163星系團,圖中的每個亮點大都是一個星系,這裡大約有上百個星系,但這不是該星系團完整的結構。這個星系團的正中心位於上圖中心左下方的巨橢圓星系,個頭較大,外觀較模糊的那個。

阿貝爾2163星系團

上面這張圖是阿貝爾2163星系團的中央星系,最中心是一個質量很大的巨橢圓星系。仔細觀測這張圖還能看到幾顆恆星,它們的亮光呈現出明顯的十字,這被稱作衍射十字星,這是哈勃太空望遠鏡成像過程中所產生的,而非恆星本來的樣子。相對於恆星的尺寸而言,它們距離我們非常遙遠,所以在望遠鏡中只能呈現為亮點。

除此之外的亮點都是遙遠的河外星系,它們的距離要比恆星遠得多,並且尺寸也要大得多。這幅圖中的大多數亮點都是星系,它們之中都包含著數十億甚至數萬億顆恆星,以及大量的氣體和塵埃,還有包圍著它們的暗物質。具體我們可以看下其中的星系,比如下面這個正面朝向我們的螺旋星系。

這個星系看起來很像銀河系,雖然有一些細節上的不同,但總的來說我們的銀河系和這個星系是距離非常遙遠的表親。只不過這個螺旋星系的尺寸稍小,大約只有銀河系的一半。但是對於人類而言,還是很大的。它的跨度大概有5萬光年,光從這個星系盤面的一端傳播到另一端需要500個世紀,要知道5萬光年大約相當於500,000,000,000,000,000千米,即50億億千米。

相比之下,我們在夜空中看到的恆星大都在1000光年之內,這隻相當於銀河系至今的百分之一。銀河系中有幾千億顆恆星,儘管抬頭可以看到滿天的繁星,但也只看到了其中的一小部分。

我們在宇宙中真的非常渺小,即便是這個距離地球27億光年的阿貝爾2163星系團也只是宇宙中的一小部分。在可觀測宇宙中,不僅還存在比這更大結構,並且也有比這更加遙遠的星系團。

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