银河快报

银河系一直在移动吗?我昨天洗澡时突然想到的

昨天晚上洗澡的时候,水哗哗地浇在头上,我脑子里突然蹦出一个问题——银河系,它在动吗?这问题一冒出来就甩不掉了,我知道地球绕着太阳转,太阳绕着银河系中心转,但银河系本身呢?整片星空是不是像个巨大的飞盘,正在宇宙里飘着?

我把水温调高了一点,继续琢磨这个问题,后来查了不少资料,发现答案比我想象的要震撼得多。

别急,咱们先搞明白银河系是什么样子的

说到银河系,你脑子里可能会浮现出那条横跨夜空的银白色光带,古人管它叫"天河",很美,但银河系其实就是一个巨大的星系,我们住在里面,它是个棒旋星系——中间有个棒状的核心,外面甩出几条螺旋的旋臂。

太阳系的位置挺偏的,离银河系中心大约6万光年,差不多在猎户座旋臂的内侧边缘,我跟你讲,这个位置很幸运,既不靠中心太近被辐射烤焦,也不在边缘孤零零的什么都看不到,抬头看夏夜星空,银河最亮最密的那片,就是朝着银心方向的。

但现在问题来了——这个巨大的星系本身,它在移动吗?

动得离谱:银河系自己的旋转已经够让人晕的了

银河系当然在动,最先动的,是它自己在转。

你想想,银河系里有上千亿颗恒星,它们都在绕着银河系中心转,太阳系带着地球,正以每秒220公里的速度绕着银心狂奔,这是什么概念?我一秒钟能走多远也就两米撑死了,太阳一秒钟飙出去220公里——从北京到天津只要半秒钟。

我们完全感觉不到,因为整个地球、整个太阳系都在同一辆车里,就像你在高铁上闭着眼睛,根本不知道自己在以300公里的时速移动。

太阳绕一圈要花大概25亿到2.5亿年,天文学家管这个叫一个"宇宙年",上一次太阳在这个位置的时候,恐龙刚开始出现,生命的演化,其实就是在一次次宇宙旅途中发生的。

但旋转只是开胃菜,整个银河系还在宇宙里狂奔

更让人头皮发麻的事情来了——银河系不只是在自转,它作为一个整体,正在宇宙空间中高速移动

1969年,天文学家发现了一个叫"偶极各向异性"的现象,简单说,我们在银河系里测到的宇宙微波背景辐射,一边偏蓝、另一边偏红,偏蓝说明我们在朝那个方向靠近,光被压缩了;偏红说明在远离,光被拉伸了。

根据精确测量,银河系正在以每秒约600公里的速度,朝着长蛇座和半人马座交界的一个方向飞奔,600公里每秒,比太阳绕银心还快两倍多。

我自己试了一下——拿笔在纸上画了个箭头,标出方向,发现我们正在被"拽"向宇宙深处某个地方。

谁在拽着我们跑?引力源大揭秘

既然银河系在朝某个方向冲,那必须有个东西在"拉"它,这个神秘的拉力源,天文学家给了个很直接的名字——巨引源

巨引源大概在距离我们5亿到2.5亿光年的地方,质量相当于几万个银河系加在一起,它就在长蛇-半人马座超星系团的中心区域。

但有意思的是,这个巨引源我们看不全,因为它正好在银河系的盘面后方,大量恒星和尘埃挡住了视线,不过通过对它周围星系的运动轨迹进行精确观测,天文学家早就确认了它的存在。

下面这张表整理了几个关键的移动,你可以感受一下不同尺度下的速度差异:

移动类型 速度(每秒) 相对什么 主导力量
地球绕太阳 约30公里 太阳 太阳引力
太阳绕银心 约220公里 银河系中心 星系引力
银河系本动 约600公里 宇宙微波背景 巨引源等大结构引力

看到没,一层套一层,每层的速度都比上一层快,我坐在书桌前敲键盘的时候,看起来一动不动,其实身上同时叠加着这好几层运动,每秒钟在宇宙里飞过几百公里。

更有意思的:银河系和仙女座星系正在双向奔赴

除了被巨引源拽着跑,银河系还面临一个更私人的引力纠葛——隔壁的仙女座星系,正跟我们迎头赶来。

仙女座星系距离我们约250万光年,是本星系群里最大的两个星系之一,通过哈勃望远镜这些年的精确观测,天文学家确定仙女座星系正以每秒约110公里的速度向银河系靠近。

这不是擦肩而过,是正面对撞。

预测说大概在45亿年后两个星系会撞上,到时候引力会把两个星系拉扯、融合,最后变成一个巨大的椭圆星系,已经有人给未来的新星系取好名字了——"银河仙女星系"

不过也不必担心,星系里恒星之间的距离实在太远了,实际相撞的恒星应该极少,太阳被撞上的概率,大概比走在路上被陨石砸中还低,倒是夜空会变得无比壮丽,两个星系的旋臂纠缠在一起,会触发大规模的新恒星诞生。

更深一层:宇宙膨胀也在推着我们

还有一个更大尺度的运动——宇宙膨胀,它不是银河系自己"飞",而是空间本身在拉伸,离我们越远的星系,退行的速度越快,哈勃定律描述了这件事:星系退行速度等于距离乘以哈勃常数。

在当前测量下,哈勃常数大约是每秒每百万秒差距70公里左右,意思就是,距离增加百万秒差距,退行速度就增加70公里每秒。

这种膨胀和银河系被巨引源拖着走的"本动"是两回事,前者是空间本身的运动,后者是引力牵引下的物体运动。

把这些都放在一起看,银河系确实在动——自转、被巨引源拖拽、受本星系群内部引力影响、还有宇宙膨胀的背景,每一个层面都在发生。

地球绕太阳,太阳绕银心,银河系在本星系群里跳舞,本星系群在室女座超星系团里移动,整个超星系团又被巨引源吸引——而宇宙本身还在不断膨胀,抬头看到的静止星空,其实是一张永远在流动的巨网,有时候晚上出门倒垃圾,我抬头看一眼星星,心里知道这整片星空正带着我一起在宇宙里飞驰,感觉还挺奇妙的。

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