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坐在院子里看星星时,我在想我们到底住在宇宙的哪个角落

昨晚又失眠了,干脆搬了把椅子坐到阳台上看星星,北京的夜空能看到的星星其实不多,但猎户座那三颗连成一线的腰带还是清晰可见的,我盯着那三颗星星发呆,脑子里突然冒出一个问题:我们到底住在宇宙的什么位置? 这个问题其实挺傻的,因为任何学过中学地理的人都能脱口而出——地球在太阳系里,但说实话,太阳系就像你家小区那栋楼的单元号,光知道这个,你压根搞不清楚自己在这个巨大的城市版图里处于什么坐标,于是我开始了一场从家门口出发的宇宙漫游,结果发现这条路远比我想象的要长得多,也震撼得多。

坐在院子里看星星时,我在想我们到底住在宇宙的哪个角落

家门口的地址:太阳系到底是什么

先说最熟悉的吧,太阳系,我们从小就在课本里见过那个经典的示意图:太阳在中间,八大行星一圈圈绕着转,像一个大圆盘上摆着几颗大小不一的弹珠,这个画面深入人心,但它其实有个很大的问题——比例完全不对,如果把太阳缩小成一个篮球那么大,地球大概就是一粒小米,离篮球有30米远,海王星呢?差不多在一公里以外,所以你脑子里那个紧凑漂亮的太阳系模型,其实是个巨大的空旷地带,行星们稀稀拉拉地散落其中,彼此隔着难以想象的距离。

太阳系的范围到底到哪儿?很多人觉得到海王星就结束了,其实远远不止,海王星轨道之外还有一个叫柯伊伯带的区域,那里飘着成千上万的冰冻小天体,冥王星就被重新归类到这里面了,再往外,还有一层更神秘的东西叫奥尔特云,这是一个包裹着整个太阳系的巨大球形壳层,由数万亿颗彗星核组成,它才是太阳系真正的边界。旅行者1号飞了四十多年,到现在还没真正飞出奥尔特云的范围,想象一下,你出生那年发射的探测器,飞到你抱孙子了,还没走出自己家的"院子",这个家有多大,你自己品。

走出小区:我们在银河系的哪个街区

好,现在离开太阳系这个"家",我们进入银河系这个"城市",银河系长什么样?你大概脑补过一个旋涡状的盘子,中间鼓起来,四周有几条旋臂甩出去,这个形象基本没错,但有一个认知偏差需要纠正:银河系比你想的要大得多得多,它直径大约10万到18万光年,什么意思呢?光从银河系一头跑到另一头,要花10万年以上,而我们太阳系到银河系中心,大概2.6万光年。

说到位置,太阳系并不在什么黄金地段,它坐落在一条叫猎户臂的次要旋臂上,说白了就是银河系的"郊区",猎户臂夹在两条主干道——英仙臂半人马臂之间,算是比较偏的地方,但偏有偏的好处,银心那边恒星密度极高,辐射环境恶劣,动不动还有超新星爆发,不太适合生命生存,我们住在这个安静的郊外,夜空才会显得那么深邃安宁,而不是被银心的强光烧成白昼,这么一想,住郊区也挺好的。

宇宙地址层级 包含的天体 大约尺度
地球 我们自己 直径12742公里
太阳系 太阳、八大行星、小行星带、柯伊伯带、奥尔特云 约2光年(奥尔特云外缘)
银河系 1000亿到4000亿颗恒星,太阳只是其中之一 约10万到18万光年
本星系群 银河系、仙女座星系、三角座星系等50多个星系 约1000万光年
室女座超星系团 至少100个星系群,本星系群只是边缘成员 约1.1亿光年
拉尼亚凯亚超星系团 包含室女座超星系团在内的更大结构 约5.2亿光年

银河系的邻居们:本星系群

银河系虽然大,但它也不是孤零零飘在宇宙里的,它跟周围一些星系组成了一个小团体,叫本星系群,这个群里有50多个星系,最大的两个就是银河系和仙女座星系,仙女座星系比银河系还要大一圈,离我们大约250万光年,是肉眼能看到的最远的天体——前提是你得在完全没有光污染的地方,它看起来就像一小块模糊的云雾。

本星系群里的成员大多是些矮星系,个头很小,围着银河系和仙女座这两大巨头转,有意思的是,银河系和仙女座星系正在互相靠近,大概40亿年后会撞在一起,到时候夜空会变成什么样?那画面大概壮观到难以想象,不过人类能不能活到那时候另说,这些矮星系的名字也很有意思,比如大小麦哲伦云,它们是南半球夜空中肉眼可见的"星云",其实是不规则的小星系,正在被银河系的引力慢慢撕扯、吞食。

坐在院子里看星星时,我在想我们到底住在宇宙的哪个角落

进入超大尺度:超星系团和宇宙的纤维网

本星系群再往上一级,就是室女座超星系团,这个超星系团包含了至少100个像本星系群这样的星系群,跨度大约1.1亿光年,但你以为室女座超星系团就是最大的了?2014年天文学家发现,我们其实属于一个更大的结构——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",它包含了大约10万个星系,跨度5.2亿光年,质量差不多是太阳的10的17次方倍。

拉尼亚凯亚超星系团长什么样?天文观测显示它不是一团均匀的东西,而是像一根巨大的羽毛,有纤维状的结构,有密集的区域,也有相对空旷的地方,在这些超星系团的纤维结构之间,还有更大的宇宙空洞,那里几乎什么都没有,跨度能到几亿光年,整个宇宙的大尺度结构就像一块海绵,或者更像一个立体的蜘蛛网,超星系团是网上的节点和丝线,空洞是网眼,我们就在其中一根丝线上的一个小节点里,偏安一隅。

拉尼亚凯亚超星系团还有一个让人着迷的地方:它的中心有一个引力异常强大的区域叫巨引源,成千上万个星系,包括我们的银河系,都在被这个巨引源慢慢拉过去,我们正以每秒600多公里的速度朝那个方向飞驰,但因为距离太过遥远,我们永远也到不了——宇宙的膨胀会把我们和巨引源之间的距离越拉越远,这感觉有点像你在跑步机上朝一个方向拼命跑,但脚下的传送带一直在把你往回送。

站在宇宙地图上重新看一眼院子里的星空

那天晚上在阳台上,我想到这些数字和尺度,突然觉得手里的茶杯有点不真实,猎户座那三颗星还在那里亮着,它们离我大概一千多光年,也就是说我看到的其实是北宋时期发出的光,而这一千多光年在银河系的尺度上,连隔壁街区都算不上,我们这个小小的太阳系,带着地球和上面所有的悲欢离合,正以每秒220公里的速度绕着银心狂奔,同时整个银河系又在被拉尼亚凯亚的引力流裹挟着,在宇宙的大网里漂流。

那天我喝完最后一口已经凉透的茶,起身回屋的时候又回头看了一眼,参宿四那颗红色的星星——猎户座肩膀上的那一颗——在夜空中微微泛着橙红的光,天文学家说它随时可能爆发成超新星,当然这个"随时"在宇宙尺度上可能是明天,也可能是十万年后,谁知道呢,也许此刻它的光已经灭了,爆发的能量波正在路上,而我们还要等上几百年才能看到那场宇宙烟花,想到这,我拉上阳台的门,觉得今晚应该能睡个好觉。

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