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银河系更大一级是什么?比星系更大的宇宙结构清单

前几天晚上带孩子看星星,他忽然问我:“爸爸,银河系外面是什么?”我说还有很多别的星系,他又追问:“那这些星系加起来叫什么?”我愣了一下——对啊,银河系更大一级到底是什么?这问题看着简单,其实挺多人答不上来,我翻了翻资料,又找了做天体物理的朋友聊了聊,总算把这事捋清楚了。

直接说答案:银河系的更大一级结构叫本星系群(Local Group),不过这只是第一步,往上还有好几层,咱们一层一层往上数,每层都挺有意思的。

\"本星系群示意图\"

第一层:银河系本身——你家住的那个“城市”

先确认一下银河系本身是什么量级,银河系是一个棒旋星系,直径大约10万到18万光年,里面有1000亿到4000亿颗恒星,太阳只是其中一颗普普通通的恒星,在猎户臂上转着,离银心大概2.6万光年,这个尺度已经大到离谱了,但放在更大的结构里,银河系只是一粒沙子。

第二层:本星系群——银河系的“邻居圈”

银河系的上一级就是本星系群,这是个直径大约1000万光年的区域,里面包含超过50个星系,其中最大的两个是银河系和仙女座星系(M31),它俩相当于这个小区里的两栋主楼,剩下的都是些小星系——大小麦哲伦云、三角座星系之类,这些星系被引力绑在一起,不会因为宇宙膨胀而散开,天文学家估计,大概40亿年后银河系会和仙女座星系撞上,合并成一个更大的椭圆星系,到时候夜空的样子会完全不一样,可惜咱们看不到了。

第三层:本超星系团——星系群的“省会城市”

本星系群再往上,是室女座超星系团(Virgo Supercluster),也叫本超星系团,它的直径约1亿光年,包含至少100个类似本星系群的星系群和星系团,这个结构的引力中心在室女座星系团那边,那个星系团里有上千个星系,2014年的一项研究还发现,本超星系团其实是一个更大结构的一部分,这个发现挺颠覆的。

结构名称 大约尺度(光年)
银河系 上千亿颗恒星 10万–18万
本星系群 50+个星系 1000万
室女座超星系团 100+个星系群/团 1亿
拉尼亚凯亚超星系团 约10万个星系 2亿
双鱼-鲸鱼座超星系团复合体 多个超星系团组成的纤维状结构 10亿

第四层:拉尼亚凯亚——真正的“巨无霸”

2014年,天文学家布伦特·塔利(Brent Tully)带领的团队公布了一个新发现:咱们所在的室女座超星系团其实只是一个更大结构的一部分,这个结构叫拉尼亚凯亚超星系团(Laniakea Supercluster),名字来自夏威夷语,意思是“无尽的天堂”,拉尼亚凯亚的直径达到2亿光年,包含大约10万个星系,总质量是太阳的10^17次方倍,它的引力中心叫巨引源(Great Attractor),在拉尼亚凯亚中心方向,正以每秒约600公里的速度把周围星系都往那边拉,银河系也在被拉过去,只不过这个过程要花几十亿年。

\"拉尼亚凯亚超星系团结构图\"

第五层:双鱼-鲸鱼座超星系团复合体

拉尼亚凯亚上面还有一层,叫双鱼-鲸鱼座超星系团复合体(Pisces–Cetus Supercluster Complex),这是个星系纤维结构,长度约10亿光年,宽约1.5亿光年,它是目前已知宇宙中最大的结构之一,拉尼亚凯亚只是它的一部分,再往上,就是可观测宇宙的尺度了——直径约930亿光年,里面包含大约2万亿个星系,但可观测宇宙只是我们能看到的范围,真实宇宙可能比这大得多,甚至是无限的。

说真的,每次把这些数字列出来,我都有点头皮发麻,从银河系到本星系群,再到拉尼亚凯亚,再到宇宙纤维结构,一层套一层,每一层都大到让人的想象力直接罢工,下次再有人问你银河系更大一级是什么,你可以从本星系群一路说到拉尼亚凯亚,保准对方听完跟你当初一样震惊。

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