银河系头顶上正飘着一团比想象中更热闹的星系云
前几天晚上难得天气好,我在自家阳台上用双筒望远镜随意扫着天琴座方向,忽然想到一个问题——我们总说银河系很大,但它到底住在宇宙的哪个“小区”里?
翻了几本科普书,又查了NASA最新的资料,我才算把这事儿理清楚,说出来你可能不信,银河系不仅不孤单,它实际上正被裹挟在一团巨大的星系聚集区里,像个搭顺风车的旅客,这团结构,学名叫“本超星系团”——或者更亲切点,我们也可以叫它“室女座超星系团”。
先从“银河系的地址”写起
如果现在有个外星邮差要给我们寄信,信封上的完整地址应该是这样写的:
| 地址层级 | 名称 |
| 星球 | 地球 |
| 行星系 | 太阳系 |
| 恒星系 | 银河系 |
| 本星系群 | 银河系+仙女座星系等约50个星系 |
| 星系云/超星系团 | 本超星系团(室女座超星系团) |
| 更大尺度结构 | 拉尼亚凯亚超星系团 |
说到这儿你可能要问:不是说仙女座吗?仙女座星系在这个结构里到底是个什么角色? 这个问题问得好,咱们先停一下——
仙女座星系其实就住在隔壁
仙女座星系,梅西耶星表编号M31,距离我们大约250万光年,在宇宙尺度上,这个距离根本就是抬脚就到的程度,它和银河系一起,外加三角座星系以及其他几十个矮星系,共同组成了一个松散的星系群——本星系群。
关键是,本星系群在整个室女座超星系团里,就像一小粒芝麻,室女座超星系团里光是比较有存在感的星系群就有100多个,本星系群只是其中平平无奇的一个。
我记得有次看论文,里面写着室女座超星系团的直径大概1亿光年,包含大约100到200个星系群和星系团,中心位置是那个赫赫有名的室女座星系团,里面的星系比我们整个本星系群还多好几倍,而我们的本星系群,就飘在这个超星系团比较外围的地方,毫不起眼。
(配图建议:一张标注出银河系、仙女座星系在室女座超星系团中位置的示意图)
然后才意识到,“银河系居住地”比这还大
继续说那个让我真正愣住的事情。
2014年,天文学家布伦特·塔利和团队提出了一个更惊人的结构——拉尼亚凯亚超星系团,这个名字来自夏威夷语,意思是“无尽的天堂”,拉尼亚凯亚把室女座超星系团整个“吞”了进去,里面还包含了半人马座超星系团、长蛇座超星系团和长蛇-半人马超星系团等等。
它的体量是:
- 直径约2亿光年
- 包含大约10万个星系
- 总质量约为太阳质量的10¹⁷倍
更让我起鸡皮疙瘩的是,拉尼亚凯亚内部所有的星系,都在被一个神秘的引力中心牵引着——它叫“巨引源”,位置大概在矩尺座星系团方向,也就是说,整个拉尼亚凯亚超星系团就像一个巨大的斜坡,星系们都在往低处慢慢滑过去,银河系也不例外,正以每秒好几百公里的速度被拽向那里。
(配图建议:拉尼亚凯亚超星系团的可视化图像,标注银河系和巨引源位置)
费曼式拆解:你到底该怎么想象这些结构
如果我给一个完全没接触过天文的朋友解释,我会这么说:
太阳系就像你住的一间房。银河系是一栋有几百万间房的大楼,这栋大楼周围还有几栋差不多大小的楼——比如仙女座星系那栋楼,这几栋楼组成了一个小小的社区,叫本星系群。
这个社区只是整个城市的一个角落,这个城市叫室女座超星系团,市中心那些巨型星系团就像一座座摩天大楼群,而我们这个小小的社区在偏远的郊区,安静地待着。
还没完——这整座城市其实又位于一个超级大都市区里,那就是拉尼亚凯亚超星系团,而且这个大都市区里的交通(引力流)正把所有人慢慢带向某个特定的方向,那个方向有整个区域里最拥挤、最重的地段——巨引源。
几个会让人脑子嗡一下的数据
- 银河系直径:约10万光年,却只是本星系群的几十分之一
- 本星系群覆盖范围:约1000万光年
- 室女座超星系团(本超星系团)直径:约1亿光年
- 拉尼亚凯亚超星系团直径:约2亿光年
换句话说,银河系在本超星系团面前,就像一个葡萄放在一座城市里,而这座“城市”本身,在拉尼亚凯亚面前也不过是庞大拼图里的一片。
为什么这些跟仙女座有关
还得把仙女座请回来。
现在听说最多的一个概念,就是银河系和仙女座星系未来会相撞,这是真的,而且时间已经算得很精确了——大约40亿年后,两个星系的引力已经把彼此拽得越来越近,最终会合并成一个更大的椭圆星系(有人管它叫“银女星系”)。
但放在本超星系团、乃至拉尼亚凯亚的尺度上看,这场壮观的星系大碰撞,其实也不过是宇宙大城市里两个街区的邻居终于搬到了一起居住,对整座“城市”的影响微乎其微,室女座星系团该怎样还怎样,巨引源照样把周围所有结构往自己怀里搂。
说个让我觉得有点浪漫的细节吧——现在抬头看仙女座星系,它只是北半球秋冬季夜空里一团模模糊糊的暗弱光斑,肉眼勉强能看见,但你可以真切地意识到,这团光斑正以每秒约110公里的速度朝我们奔来,每天晚上看它,其实都在见证一场极其缓慢、却注定发生的相遇。
而此刻,我们所在的这个庞大结构还在膨胀、在流动、在引力网里悄悄重组着自己,地球不过是宇宙这张巨网里一个几乎看不见的小点,但偏偏这个点上的人,能把这一切推算得明明白白。
