爱读书 探索 每小时狂奔225万公里!银河系被什么力量吸引过去?

每小时狂奔225万公里!银河系被什么力量吸引过去?

每小时狂奔225万公里!银河系被什么力量吸引过去?-爱读书

无论是相对论还是量子力学都能表明,宇宙中的万物都会存在某种运动,地球以30公里/秒的速度环绕太阳运动,太阳以230公里/秒的速度环绕银河系中心运动。与此同时,银河系也在宇宙中高速运动。

至于银河系怎样在宇宙中运动,取决于参照系的选择。

银河系的运动

相对于仙女座星系而言,银河系目前正以110公里/秒的速度在朝着仙女座星系运动。不过,银河系并不是径直朝着仙女座星系方向前进,而是以螺旋的方式在靠近。大约在40亿年后,两个星系会发生碰撞,最终将会融合成一个星系。

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那么,在更大宇宙尺度上,银河系又是怎么运动的呢?

虽然宇宙中不存在绝对静止的参照系,但宇宙微波背景可以作为一种很好的静止参照系。因为宇宙中的每个角落都充满了宇宙最古老的光子,宇宙微波背景的分布极为均匀,温度波动仅有万分之四。

宇宙微波背景的偶极异向性

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通过测量宇宙微波背景的偶极异向性,可以知道银河系在宇宙中的运动速度。观测结果表明,宇宙微波背景在狮子座方向上波动+3.5 mK,在宝瓶座方向上波动-3.5 mK。

在宇宙微波背景静止参照系中,处于平衡状态的光子在运动方向上发生了蓝移,而在相反方向上发生了红移,所以地球正朝着狮子座方向运动,远离宝瓶座方向,速度约为368公里/秒。

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再扣除掉地球在银河系中的运动,可以算出银河系在宇宙中的运动速度为627公里/秒,相当于每小时225万公里。按照这个速度,银河系每年会行进200亿公里,每476年行进1光年。

银河系的前进方向靠近长蛇座的中心,如此快的本动速度意味着有股强大的力量在驱动银河系前进,这会是什么呢?

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包含银河系的本星系群是本超星系团的一部分,本超星系团的质量中心位于5380万光年外的室女座星系团,这个巨大的质量中心会把整个本星系群吸引过去。不过,室女座星系团并非驱使银河系快速运动的真正原因,因为就连室女座星系团也在朝着长蛇座方向运动。

异常强大的引力中心:巨引源

天文学家测量了大量星系的位置和运动,最终发现了长蛇座方向存在一个引力异常强大的中心,它被称为巨引源,距离银河系大约1.5亿到2.5亿光年。据估计,巨引源的质量至少为太阳质量的3亿亿倍,为银河系质量的3万倍。

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在巨引源强大引力的作用下,银河系以及其他几百万个星系都在朝着巨引源运动。按照最短的时间估算,银河系抵达巨引源所需的时间至少为700亿年。即便考虑到加速运动,所需的时间仍然要上百亿年。

无法抵达的终点

在如此漫长的时间里,宇宙膨胀会把银河系与巨引源之间的空间越拉越大,以至于银河系的本动速度追不上巨引源的退行速度,这意味着巨引源将会离银河系越来越远,最终根本无法到达。不仅是巨引源,就连本超星系团中的星系都会因为空间膨胀而四分五散,星系会各自在广袤的空间中独行。

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