银河系在带着我们绕着什么跑?
晚上散步的时候,我抬头看了一眼天上那条模糊的亮带,脑子里突然蹦出一个问题——地球绕着太阳转,太阳肯定也在绕着什么东西转,那我们整个银河系,是不是也在绕着某个更大的家伙转?
这个问题一旦冒出来,就很难再把它塞回去了,我回家翻了不少资料,发现答案比我想象的要复杂,也更有意思。
先搞清楚银河系是什么
我们得先知道自己“住”在哪儿,银河系是一个棒旋星系,直径大概10万到18万光年之间,里面塞着1000亿到4000亿颗恒星,太阳只是其中一颗不起眼的中年恒星,带着我们全家老少——八大行星、矮行星、小行星带、柯伊伯带一大票天体——以每秒220公里左右的速度绕着银河系中心飞奔。
绕一圈要多久呢?大概25亿年,恐龙刚出现的时候,太阳系还在银河系的另一头呢。
那银河系中心到底是什么东西,能让这么多恒星乖乖绕着转?
银河系中心的“大块头”
答案是人马座A*——一个超级大质量黑洞,它的质量大约是太阳的430万倍,光听这个数字可能没什么感觉,你可以试着想象一下:把430万个太阳塞进一个连水星轨道都填不满的空间里,那个地方的引力得有多恐怖。
不过这里有个容易搞错的点——银河系并不是只绕着这个人马座A*在转,这个黑洞的质量虽然吓人,但跟整个银河系比起来其实算不上什么,它只占了银河系总质量的不到千分之一,真正拉住太阳和千亿颗恒星一起旋转的,是银河系自己所有物质加在一起的引力,包括那些我们根本看不见的暗物质。
人马座A*更像是一个坐在质量分布中心的砝码,而不是像太阳拽着地球那样独揽大权。

太阳带着我们绕银河系中心转,这一点是确定的,但银河系作为一个整体,它也在动。
银河系正往哪儿赶?
如果你把视野拉远,俯瞰整个本星系群,就会发现银河系并不是孤零零地飘在宇宙里,它身边跟着一堆卫星星系——大麦哲伦云、小麦哲伦云,还有几十个更小的矮星系,离我们最近的大星系是仙女座星系,大约250万光年之外。
目前这两个大家伙正在互相靠近,速度大概是每秒110公里,按照现在的测算,大约40亿年后它们会撞在一起,最后合并成一个更大的椭圆星系,天文学家已经给它起好了名字,叫“银河仙女星系”,不过那个时候太阳还在不在都得另说,想亲眼看到这场大融合恐怕是没机会了。
但这还不是最大的尺度,银河系和仙女座星系,连同周围大概50多个星系,共同组成了本星系群,这个星系群跨度大约1000万光年,而整个本星系群,也在朝着一个方向运动。
终极大boss:巨引源
说到这儿,终于要回答标题里的问题了。
如果把尺度再放大,本星系群只是室女座超星系团里一小片区域,室女座超星系团直径大约1.1亿光年,包含上百个星系群和星系团,光听名字就知道,它的中心在室女座方向,那边有一大堆质量巨大的星系团。

但问题来了——我们并没有绕室女座超星系团中心转,银河系、本星系群,甚至整个室女座超星系团,都在朝一个更大的目标飞驰。
这个目标天文学家叫它巨引源。
巨引源位于矩尺座超星系团方向,距离我们大约1.5亿到2.5亿光年,它的质量大到难以形容,估计是太阳质量的10的15次方倍,相当于上万个银河系的质量堆在一起,这个庞然大物正在用引力把周围几亿光年范围内的星系全部拉向自己,我们银河系正以每秒大约600公里的速度朝它狂奔。
我整理了一个简单的对应关系,方便看清楚我们所在的不同层次都是怎么动的:
| 层次 | 绕什么转 / 朝什么运动 | 速度 | 周期 / 结果 |
| 地球 | 太阳 | 约30 km/s | 1年 |
| 太阳系 | 银河系中心 | 约220 km/s | 约2.25亿年 |
| 银河系与仙女座星系 | 互相靠近 | 约110 km/s | 约40亿年后合并 |
| 本星系群 | 巨引源方向 | 约600 km/s | 可能永远到不了 |
这张表是我自己翻完资料之后理出来的,看起来有种层层套娃的感觉。
我们可能永远到不了
这就引出一个很哲学的问题——银河系到底算不算在“绕”巨引源转?

不算。
绕转的意思是走一个闭合的轨道,比如地球绕太阳的椭圆轨道,转一圈还能回到起点附近,但银河系朝着巨引源的运动更像是自由落体加一点横向偏移,不是封闭轨道,更何况宇宙本身还在膨胀,巨引源也在跟着宇宙膨胀往远处退,所以更准确的描述是:银河系正在被巨引源拖着跑,但永远不会真正到达那里,也不会绕着它转圈。
这个还挺让人感慨的,我们以每秒600公里的惊人速度飞驰,却永远到不了目的地,有点像你坐上一趟永远不停站的列车,窗外的风景一直在变,但终点站始终挂在天边够不着。
顺便说一下暗物质的事
聊到引力,就绕不开暗物质,我看的资料里面反复提到——如果没有暗物质,银河系早就散架了,银河系里可见物质产生的引力远远不足以让外层的恒星以现在观测到的速度旋转,按照正常逻辑,那些恒星应该直接被甩出去才对。
唯一合理的解释是,银河系被一团巨大的暗物质晕包裹着,就像是泡在一个看不见的球形骨架里,这团暗物质的质量大概是可见物质的5到6倍,巨引源那边也是同理,它的引力能影响几亿光年范围,也离不开暗物质的加持。
所以我们实际上是在一个由可见物质和不可见物质共同编织的引力网里运动,你站在地球上感觉不到任何异常,但从宇宙尺度看,咱们正坐在一辆时速百万公里的过山车上,轨道全由引力和暗物质铺成。
想到这儿,再低头看看脚下的地面,突然觉得平静的日常生活其实有点不可思议。