銀河系繞室女座超星系團一周需要多久？

由於萬有引力，宇宙中的所有天體都在環繞某一引力中心或共同質心運動。它們遵循牛頓力學――萬有引力和圓周運動規律。

宇宙各級天體的運行

月球距離地球38萬公裡（平均距離），公轉速度約1公裡/秒，繞地球一周是一個月，它已經轉了500多億圈了；地球距離太陽為1.49億公裡（平均距離），公轉速度為29.8公裡/秒，繞太陽一周是一年，它已經轉了46億圈了；太陽系位於銀河系的邊緣，距離銀河系中心2.64萬光年，太陽系的公轉速度為217公裡/秒（由於銀河系存在大量暗物質，使得處於邊緣地帶的恆星公轉速度並不比處於中心地帶的恆星公轉速度慢多少，因此銀河系的恆星公轉速度大多在210~240公裡/秒之間），太陽系繞銀河系中心一周大約2.5億年左右，太陽系已經轉了20多圈了。

那麼銀河系又圍繞什麼轉，轉一周需要多久？

銀河系及其本星系群繞室女座超星系團轉

銀河系和仙女座星系與周圍共約40個星系構成本星系群，本星系群處於一個直徑約為1000萬光年的天區。

銀河系和仙女座星系是本星系群中最大的兩個星系，其他的星系（比如大小麥哲倫星系等）都是這兩個星系的衛星星系，本星系群的質心是銀河系和仙女座星系的公共重心，所有星系都圍繞這個質心直接或間接轉動，形成本星系群的自轉。本星系群中的各星系沒有明顯向中心聚集的趨勢，屬於疏散星團。不過，各星系雖然處於疏散狀態，但它們共同受到更高一級天體結構――本超星系團的控制，那就是室女座超星系團。

從這個意義上說，銀河系及其本星系群是繞著室女座超星系團轉。

室女座超星系團

室女座超星系團有上百個星系群（團）組成，我們的本星系群只是其中一個很小的成員。室女座超星系團的質量核心位於室女座方向（這也是該超星系團得名的原因）、一個叫室女座星系團的附近，只這個室女座星系團就擁有約2000個星系，相當於50多個本星系群。需要注意的是，銀河系所在的本星系群並不是圍繞室女座星系團轉，而是圍繞室女座超星系團的質量中心轉，室女座星系團只不過恰巧處於中心附近。整個本超星系團擁有約4.7萬個星系，直徑達2億光年。

本星系群位於室女座超星系團中星系團分布比較稀疏的邊緣地帶，超星系團的引力中心距離地球約3260萬光年~3900萬光年。

銀河系及其本星系群繞室女座超星系團一周需要多久？

銀河系及其本星系群繞室女座超星系團的運動如果同樣也遵循牛頓力學。它們的公轉周期，我們可以用萬有引力定律和牛二定律以及圓周運動定律來計算一下。

其中，G為萬有引力常數，大小為6.67x10^-11牛·米^2/千克^2；M這裡為室女座超星系團的總質量，大小為2x10^46千克；r為銀河系距本超星系團中心距離，大小約為3600萬光年，即3.4x10^23米；V為銀河系公轉速度；m為銀河系及其本星系群的質量，這裡用不著。代入上式，可得出本星系群繞行室女座超星系團的速度約為1981千米/秒，用圓周長除以繞行速度，可以計算出銀河系伴隨著本星系群繞行本超星系團一周的時間為342億年。

這一時間顯然大於138.2億歲的宇宙年齡，也就是說，銀河系誕生至今也沒繞著室女座超星系團轉上一圈。上述的繞轉周期只是理想化的計算結果，其前提是牛頓力學仍然適用於這樣大的尺度，這樣就無需轉幾圈後才知穩定結果。

銀河系很有可能連一圈也轉不上

事實上，宇宙結構在大尺度上是很複雜的（超星系團上面還有更大的宇宙結構

），其運動規律並不全都遵循牛頓力學（並不是簡單的圓周運動）。

首先，超星系團內的星系之間是相互運動的，因而其中的星系質量分布會發生變化。所以超星系團的質量中心會一直改變，這樣銀河系的繞行軌道和公轉周期是不確定的。

其次，還有傳說中的巨引源。大約距離我們2億光年外有一個異常的引力中心，正在吸引我們。在其周圍數億光年的範圍內，幾百萬個星系的運動都受到了巨引源的影響。這一範圍遠遠超出室女座超星系團。未來，超星系團中的星系將不知被其帶向何方。問題是目前我們連巨引源是什麼都不清楚。

最後，由於暗能量，宇宙在大尺度上是膨脹的，尺度越大（相距越遠），膨脹越快。這種膨脹是萬有引力束縛不住的。只有像本星系群這樣的小尺度結構才能被引力束縛住，像室女座超星系團以上大尺度的宇宙結構，引力是束縛不住的，它最終會因膨脹而解體。而我們小尺度的本星系群中的星系會在引力作用下逐漸合併，美國宇航局科學家曾預言：大約在37.5億年後，銀河系和仙女座星系會碰撞合併為一個橢圓星系。

換句話說，還沒等銀河系繞著室女座星系團轉一周，銀河系就不存在了。