《宇宙星河下的沙漠:仙女座星系与我们的宇宙位置》
你是否曾惊叹于那遥远的星河,想象过那由恒星组成的宇宙沙漠?哈勃望远镜在2015年对仙女座星系的一次极限拍摄,为我们揭示了宇宙的神秘面纱。拍摄范围达到了4.1万光年,最终诞生了这张令人叹为观止的15亿像素的照片,这是迄今为止最清晰的仙女座星系照片。
在这张照片中,我们看到的是一个长方形区域,其中繁星点点,每一个亮点并非噪点,而是真实的恒星。它们每一个都如同太阳系的同等量级,保守估计,照片中至少有2亿颗恒星,但这仅仅是仙女座星系恒星数量的冰山一角,实际上,它们只是仙女座星系的五千分之一。
仙女座星系和我们的银河系,仅仅是本星系群的一部分,是宇宙中的底层结构之一。而本星系群之上,还有室女座星系团,其直径达到了惊人的1.1亿光年,由100个本星系群量级的结构组成。若干个室女座星系团组合后,形成了直径5.2亿光年的拉尼亚凯亚超星系团,包含10万个星系。在这样的背景下,如果银河系在其中的直径是微不足道的1厘米,那么拉尼亚凯亚超星系团的直径则扩展到了壮观的52米,而太阳在银河系中的位置仅仅是千亿分之一,更不用说地球和人类了。
宇宙中的星系数量更是庞大到难以想象。在哈勃望远镜的一次长曝光中,对准天炉座方向的一小片区域便拍摄到了一万多个星系。考虑到宇宙的广大和哈勃的性能限制,可观测宇宙内至少有2万亿个星系。那么,可观测宇宙之外呢?宇宙的超光速膨胀让我们只能观测到以地球为中心、半径465亿光年的部分,而未观测宇宙的体积至少是此范围的250倍。
假设宇宙中的星系均匀分布,未观测宇宙中的星系数量更是惊人,至少有500万亿个星系,每个星系都拥有数以千亿计的恒星和行星。这一数量已经超越了地球上沙子的总数。包括天文学家在内的许多人坚信,外星生命和外星文明必定存在。
宇宙的加速膨胀却给我们带来了一个难题。越来越多的星系飞出了地球的光锥之外,这意味着我们失去了与它们的联系,它们发出的光永远无法抵达地球。有理论认为,全宇宙中98%的星系都在地球的光锥之外,我们正在逐渐被宇宙孤立。未来,这一趋势将继续加剧,每时每刻都会有新的星系退行到光锥之外。
尽管未来新的太空望远镜的发射将为我们揭示更多宇宙的真相,但我们所见的始终是宇宙的历史,而非实时状态。因为宇宙动辄几百亿光年的广大与光速的有限速度形成了鲜明的对比。尽管如此,我们仍然对宇宙充满好奇与探索的热情,期待着未来更多的发现。