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银河系正带着我们绕武仙座兜一个大圈子

那天夜里我把天文望远镜架在阳台上,本来是想找武仙座里那个著名的球状星团M13,结果对极轴的时候突然想到一个问题——我们住着的银河系,它自己是不是也在动?查阅《天体物理学报》上相关研究的时候看到一句话,差点把手里的咖啡打翻:银河系正在被拉向武仙座方向的一片神秘区域。

换句话说,咱们这整个星系,正带着几千亿颗恒星绕武仙座的方向转圈。

不是绕着转,是被拽着走

先把最容易搞混的地方说清楚,银河系并没有绕着“武仙座”这个星座本身在转,武仙座只是我们从地球看过去的一个方向标记,真正在拽着银河系跑的,是一个叫做巨引源的东西。

巨引源位于大约两亿光年之外,刚好落在武仙座和半人马座交界的方向,它的质量大得离谱,相当于几万个银河系的总质量,你可以把它想象成宇宙深处一个超级巨大的引力陷阱,而我们银河系连同所在的拉尼亚凯亚超星系团,正被它慢慢吸过去。

我打个比方吧,你站在一个巨大的环形广场边缘,看到中央有个深不见底的漩涡,你手里攥着一根绳子,绳子上拴着几千亿颗弹珠,你就是银河系,弹珠就是那些恒星,现在整个广场的地面在缓缓倾斜,你不由自主地朝漩涡滑去——这就是巨引源干的事。

银河系正带着我们绕武仙座兜一个大圈子

绕一圈要多久?这个数字大得让人头晕

银河系绕巨引源运动,跟我们熟悉的地球绕太阳公转不一样,它不是规规矩矩沿着一条闭合轨道匀速转圈,巨引源的引力在和宇宙膨胀较劲,所以这条“绕转路径”更像是一边被拉近一边在膨胀空间中艰难前行的螺旋线。

不过科学家们根据银河系目前相对于宇宙微波背景辐射的运动速度,估算了这个绕转的时间尺度,目前银河系正以大约每秒600公里的速度朝巨引源方向运动,考虑到巨引源距离我们约两亿光年,如果不考虑宇宙膨胀加速的影响,单纯做一个粗略的类比估算:

参考运动 绕转一周所需时间
地球绕太阳公转 1年
太阳绕银河系中心 约2.3亿年
银河系绕巨引源 估算可达千亿年以上

千亿年这个尺度的意思是什么呢?宇宙目前的年龄才138亿年左右,也就是说自从宇宙诞生到现在,银河系连这个“大圈子”的十分之一可能都还没绕完,写到这儿我不由自主抬头看了看天花板——我们这辈子踮踮脚够不着的东西也太多了。

注意这里我用的是“估算”和“类比”,因为严格来说银河系可能永远也绕不完一个完整的圈,宇宙膨胀在持续把巨引源推远,而引力又在把我们拉近,这两股力量一直在较劲,根据《自然·天文》上发表的研究,拉尼亚凯亚超星系团本身可能就不是一个引力束缚的稳定结构,它在未来可能会被暗能量撕散。

凭什么发现这个的?靠的是“洗澡水温度”

这事儿细想起来特别有意思,科学家是怎么发现银河系在高速运动呢?靠的是测量宇宙微波背景辐射

简单讲就是大爆炸留下的余晖,均匀地充满整个宇宙,温度大约是2.725开尔文,如果银河系是静止的,那么从各个方向测到的这个温度应该一模一样,但实际测量发现,朝武仙座方向的那片天区,微波背景辐射的温度比反方向高了大约千分之三度,这叫偶极各向异性,说白了就是多普勒效应——你朝一个方向高速运动,迎面来的辐射会被压缩显得更热,身后方向的辐射被拉伸显得更凉。

这就跟你站在雨里往前跑,前面的衣服比后背湿得更快是一个道理,只不过科学家是用极其精密的天线去“感受”宇宙的洗澡水温度。

通过这个温差反推回来,算出了银河系正以每秒大约370公里的速度相对于宇宙微波背景辐射运动,再扣除太阳在银河系内部的运动、银河系在本星系群内部的运动,一层层精算下来,最终得到了银河系朝着巨引源方向运动的速度大约是每秒620公里左右。

银河系正带着我们绕武仙座兜一个大圈子

这对我们有什么影响

对你的日常生活毫无影响,明天早上的闹钟还是会响,地铁还是会挤,外卖小哥还是会在路口闯黄灯,但知道这件事之后,我每次抬头找武仙座的时候,心里总有点不一样的感受。

武仙座不算亮,夏天夜空里你得先找到织女星,然后往西边看,几颗中等亮度的星拼成一个歪歪扭扭的“大”字形,那就是武仙座,我看到的这几颗星当然都是银河系内的邻居,最近的几十光年,远的也就几千光年,可是就在它们背后那个黑漆漆的地方,藏着整个银河系正在奔向的命运。

两千多亿颗恒星,包括我们的太阳,包括地球,包括此刻正在刷手机的你和我,都坐在同一条巨大的引力传送带上,以秒速六百多公里的速度朝武仙座深处滑去,而我们对此毫无知觉。

这种反差本身就挺迷人的,头顶上那些看起来永恒不动的星星,其实正带着我们在一场宇宙尺度的狂飙里飞奔,下次夏天晚上有空的话,不妨出门找找武仙座,就在织女星的西边,找到了,你就知道了方向——那个方向,是我们整个星河的归宿,也可能是永远抵达不了的终点。

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