旅行到时空边缘：第14章星系之舞，气势恢弘的宇宙大舞蹈

2023-09-17 理论教育版权反馈

【摘要】：第14章星系之舞宇宙上演的是一场气势恢弘的星系大舞蹈，每一个成员都参演其中与仙女共舞宇宙上演的是一场气势恢弘的集体舞，每一个成员都参演其中。梅西叶星表中共有34个河外星系，室女座头部附近就有16个。因为我们的本星系群身处其中，也称为本超星系团，它至少有100个星系团成员，长度超过1亿光年。拉尼亚凯亚超星系团又受到更大的吸引。

第14章　星系之舞

宇宙上演的是一场气势恢弘的星系大舞蹈，每一个成员都参演其中

与仙女共舞

宇宙上演的是一场气势恢弘的集体舞，每一个成员都参演其中。

和银河系共舞的，是美丽的仙女—仙女座大星系。当年哈勃测量她的距离是90万光年，虽然把她远远推出了银河系，但那时候对造父变星的认识很不全面，导致测量结果大大小于实际距离，后来仙女座大星系被修正到250万光年。

仙女有着丰满的身躯—直径超过22万光年，质量是银河系的2倍以上，恒星数量超过4000亿颗。这样，她虽远在250万光年之外，我们用肉眼依然能看到她的光芒，那光芒是她在地球人类尚处于南方古猿时期发出的。

仙女带着大约二十几个小伙伴为自己伴舞，M33、M32、M110是其中比较出众的几个。M33位于三角座，也称为三角座星系，是一个典型的旋涡星系，星系盘的直径约6万光年，它其实是星系中的佼佼者，比宇宙中绝大多数星系都大而且漂亮，不过在仙女热情的引力感召下，M33甘愿在遥远的后方为她伴舞。M33自己本身还带着一个卫星系作为自己的伴舞者，这个小星系位于三角座旁边的双鱼座，称为双鱼座星系。

M32是M31的另一个伴星系，它与M31的旋臂外沿重合在一起，是一个致密的椭圆星系，看起来就像一个明亮的圆斑，直径6500光年，质量有30亿个太阳，这个小星系被仙女的热情引力所俘虏，成为仙女的贴身随侍。

M110是M31的又一个伴星系，也是一个椭圆星系，它在仙女的前方，距离地球220万光年，质量有10亿个太阳，直径14000光年。

M31带着自己小伙伴，银河系也带着大小麦哲伦星系等小伙伴，用引力牵手，在方圆数百万光年的舞台里飘逸而舒缓地起舞，组成了一个小的星系集团，称为本星系群。

未来的拥抱

本星系群现在上演的只是序曲。美丽的仙女魅力无穷，银河系被吸引着以每小时40万公里的速度扑向仙女，这个速度仅需1小时就能从地球到达月球，但扑向仙女怀抱却需要40亿年。40亿年后，银河系就会与仙女热烈拥抱。接下来，他们彼此穿越，远离，折返，再穿越，历经20亿年，最终融合在一起，成为一个新的巨椭圆星系。

星系的碰撞对于恒星来说并非末日，因为恒星间的距离是如此之大—彼此相距若干光年，当两个星系碰撞时，恒星会相互穿越而几乎不受影响，两颗恒星正面碰撞的概率是如此之小，几乎完全可以排除。

银河系和仙女座星系合并的时候，太阳也即将开始膨胀为红巨星的过程，这对地球生命的影响要远大于星系碰撞合并。在新的星系里，星球上的生命再也看不到那条长长的银河，取而代之的，他们将看到星空里有一个巨大的椭球状隆起，那是新形成的椭圆星系的主体。

有意思的是，三角座星系M33很可能要插足银河系与仙女座大星系的拥抱。M33现在距离银河系有290万光年，比仙女座大星系还远40万光年。它被仙女的魅力牵引，以每秒190公里的速度飞向仙女前方，并有可能最终先于仙女投入银河系的怀抱。

室女的召唤

本星系群只是宇宙大舞台的小小一隅，在更遥远的太空深处，另一位美丽的女神向她们发出了更热情的召唤，那是室女星系团。

室女座常被称为处女座，每年的春季太阳落山不久，出现在东方地平线上，是春夜和夏夜星空的主角。在全天88个星座中，室女座仅次于长蛇座，是第二大星座。室女是宙斯的姐姐得墨忒尔，掌管着农业与正义的审判，她旁边的天秤座就是女神用来审判世界称量人心的工具。

室女头部附近，靠近后发座的区域，有集中成群的星云，它们是一个个遥远的河外星系。梅西叶星表中共有34个河外星系，室女座头部附近就有16个。原来这里有一个巨大的星系团—室女座星系团，其成员星系超过2000个，平均距离地球约5000万光年，是距离本星系群最近的一个大星系集团。

在室女强大引力的盛情邀请下，银河系牵手仙女，带领着本星系群的几十个小伙伴，围绕着室女星系团旋转，转动一周大约需要1000亿年。

美丽的室女魅力超群，除本星系群外，还有众多星系团也被她吸引，围绕着她旋转，形成了一个更大的宇宙结构—室女超星系团。因为我们的本星系群身处其中，也称为本超星系团，它至少有100个星系团成员，长度超过1亿光年。虽然如此，它依然是一个比较小型的超星系团，虽然有一个富有的室女星系团在核心，但围拢在周围的星系团都相当小而贫瘠。

无尽的天堂 — 拉尼亚凯亚

室女超星系团的近邻，是长蛇-半人马超星系团，这蛇与妖联盟的力量超过了室女，室女座超星系团围绕着长蛇与半人马超星系团起舞致礼。室女超星系团、长蛇-半人马超星系团以及附近的孔雀-印第安超星系团又组成了一个更大的集团，这也被称为真正的本超星系团，天文学家们给它起了一个夏威夷语名字—拉尼亚凯亚（Laniakea），意思是无尽的天堂，它包括了更多的星系团，星系数目超过10万个，恒星数量超过10亿亿颗，尺度达5亿光年之巨，我们的本星系群位于这个巨大天堂的边缘地带。

拉尼亚凯亚超星系团又受到更大的吸引。在半人马座南部约6亿光年远的深空里，有一个被称为沙普利聚合体的更强大引力源，拉尼亚凯亚超星系团带领着长蛇、半人马、室女等众星系团，率领着数百万个伴舞星系，以每秒600至1000公里的速度向这个大引力源方向飘飘而去。

拉尼亚凯亚及其中星系的流向

大尺度网状结构

从更大的尺度上看，宇宙就像由空洞气泡分隔开的纤维网状结构，空洞体积巨大，直径达几亿光年，里面发光的星系很少，洞的外围是星系团和超星系团组成的纤维薄壁，宇宙看上去如同一张立体的大网。这张巨网在物质和暗物质的引力，以及暗能量的斥力作用下，扭结、飘摇、穿越、重组，在宇宙时空中演出一场无比恢弘的宇宙之舞，一部无比伟大的物质运动史诗。

宇宙结构的这一认识彻底推翻了投合古代人类的等级式宇宙—宇宙没有中心，没有任何一处是特殊的，它是均匀的、平等的、由自然法则和各种定律统治着的世界，无边无际。

旅行到时空边缘：第14章星系之舞，气势恢弘的宇宙大舞蹈

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