宇宙究竟大到什么程度?

宇宙奥秘 2020-02-29 08:11奇闻网www.qiwenkd.com
自从人类抬头仰望星空开始,一个巨大的问题随之出现:宇宙到底有多大?宇宙的尽头是什么?
曾几何时,地球被认为是宇宙的中心,天上的星辰都是环绕地球而转动。到了16世纪末,天文学家逐渐认识到,天上相对位置保持不动的星星很可能是像太阳一样的天体,这些恒星离地球十分遥远。
在1838年,天文学家通过三角视差法首次测量出了夜空中一颗恒星的距离,结果表明,天鹅座61或称天津增廿九与地球的距离为11.4光年。
 
三角视差法是一种古老的恒星测距方法,其原理如下:地球环绕太阳运动,我们在地球轨道上的不同位置观测同一颗恒星,可以发现恒星会相对于背景星空发生了移动,这就是视差。有明显视差的恒星表明它的距离比较近,距离越远的恒星视差越小。
间隔半年的时间,对同一颗恒星进行观测,可以测出视差角。由于日地距离是已知的,只要通过三角函数关系就能算出恒星与地球的距离。
 
长久以来,人们普遍认为银河是宇宙的全部,夜空中那些云雾状的天体被认为是银河系中的星云。到了20世纪20年代初,天文学家爱德文·哈勃从一些“星云”中辨别出了具有特殊光变周期的造父变星,这类恒星能被用于精确测量距离。
结果表明,一些“星云”离我们十分遥远,它们并非是银河系中的星云,而是像银河系一样由大量恒星和星云组成的星系,254万光年外的仙女座星系率先被辨认出来。只是河外星系的距离十分遥远,导致它们看起来比较暗淡。
 
自此之后,人类的视野拓展到了广袤的星系际空间。大量的星系被发现,它们的数量估计与银河系中的恒星一样多。银河系附近有数十个星系,它们通过引力束缚成一个巨大的结构——本星系群,本星系群又与其他的星系群通过引力结合成为本超星系团,本超星系团也只是更大的拉尼亚凯亚超星系团的一部分。
不仅如此,人们还发现,遥远的星系在快速远离银河系,距离越远退行速度越快。当距离足够远时,星系远离我们的速度将会超过光速。这个现象表明,宇宙空间自身结构正在膨胀,星系与星系之间被互相拉扯开来。
 
星系的超光速退行意味着,我们所能观测到的宇宙是有限的,遥远宇宙中的星系所发出的光永远也不会传播到地球上。据估计,我们所能观测到的宇宙范围为半径465亿光年的区域,另外可能还有半径12万亿光年的宇宙范围无法被我们观测到。
 
宇宙之大或许更加超乎想象,宇宙可能根本不存在尽头。根据多元宇宙论,我们的宇宙或许只是无数的平行宇宙之一。在我们的宇宙之外,可能还有无数个其他宇宙。
最后,通过“暗淡蓝点”这张著名照片来直观感受一下宇宙之大,地球之小:
 
这是旅行者1号在60亿公里(5.6光时)之外拍摄到的地球,那个小亮点就是我们的地球,我们所有人都生活在这颗悬浮在宇宙中的尘埃之上。

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