请大家帮我查一下最真实这个宇宙到底有多大?

我们知道,太阳作为太阳系的中心恒星,无疑是最大的存在,在太阳系所处的银河系里,其他行星系统也同样,恒星往往是个头最大的那个,那么,大家是否想过,在宇宙中的无数恒星中,太阳算是大个子吗?实际上,当你真正纵观宇宙后,你会觉得太阳作为恒星家族中一员,真的太普通太普通了,可能只是个小个头,而宇宙中有许许多多大到让人觉得恐怖的恒星,今天就让我们一起来认识一下恒星家族中几位重量级别的成员吧!

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最近,科学家发现了宇宙一个巨无霸星系,说出来有些吓人,我们一起来分享。借此机会,也普及一下星系的基本常识。

星系是宇宙中普遍存在的天体结构,是一堆恒星挤在一起形成的一个大系统,俗称宇宙岛。星系形成的原因有各种解释,还无定论。但一般认为,星系是宇宙大爆炸后10亿年左右才形成的。但哈勃望远镜已经拍摄到了宇宙大爆炸后4.5亿年正在形成的星系,因此星系的形成时间应该更早。

现代宇宙学标准模型理论认为,宇宙是在约138亿年前的爆炸中诞生,宇宙大爆炸后一直在膨胀,温度从初始的极端高温渐渐冷却下来,一直到大爆炸后38万年后,温度和密度才降低到允许中性原子形成。刚形成元素的宇宙只有氢和氦,还有极微量的锂,这些元素在引力作用下相互凝聚,渐渐形成了大片星云团,原星系就这样形成了。

原星系的星云团一方面收缩得越来越紧密,另一方面不断吸收周围氢和氦的加入,质量变得越来越大。由于收缩不均衡以及星云团之间的相互运动影响,导致原星系渐渐旋转起来,旋转较快的就成为盘状或漩涡状,有的成为椭圆形。

随着原星系云团密度越来越大,内部由于引力作用又渐渐形成各自为政的小星云团,这些小星云团不断收缩,渐渐形成了一颗颗恒星。

星系的主体是恒星,恒星形成后会吸附掉周边的星云尘埃,因此恒星之间会变得越来越空旷。

但恒星、星云只是宇宙中的可见物质,现代研究发现,在宇宙空间,看得见的物质只占4.9%,其余95.1%是看不见的暗物质和暗能量。因此,暗物质和暗能量在宇宙中占据着主导地位,而暗物质的引力作用是维系星系保持形状的主要力量。

星系一般不会单独存在,在引力相互作用下,总会抱团存在。最小的团叫星系群、团,大一些的团就叫超星系团,再大还有超超星系团,一直到巨大的天体结构,到可观测宇宙。如我们银河系就是与50余个星系抱团形成一个群,科学家称为“本星系群”。

在这个群里,仙女座星系是老大,银河系是老二,三角座是老三。其余还有四十多个星系属于矮星系,比较小,分别围绕着老大老二在运动,因此可视为老大老二的卫星星系。

本星系群又与上百个星系团群组合成超本星系团,在其中本星系群是一个很小的团体,超本星系团核心最大的星系团叫室女座星系团,包含有2500个以上的星系。在本超星系团之上还有拉尼亚凯亚超星系团,包含有10万个以上的星系,我把这种级别的结构叫做超超星系团。

在这个之上还有更大的天体系统结构,整个宇宙就是这样一层一层套叠起来的,一直到可观测宇宙半径465亿光年。

而宇宙大尺度结构是纤维状或网状的,有点像干丝瓜络。现在年轻人恐怕很少见到丝瓜络,就是丝瓜长大长老了,风干了剥去外皮,里面的瓤就是丝瓜络,早年很多农村就用这个洗锅或做鞋垫。

星系的纤维状结构就是所有星系组成了宇宙的纤维,就像在“丝瓜络”的“络”上,而“丝瓜络”之间的空洞,则是极度真空的宇宙空间,里面的物质几乎都被引力抽走了,连暗物质都不存在,但还有微弱的微波背景辐射。

宇宙具有各向同性的性质,就是站在地球上不管往哪个方向观测,宇宙看起来都差不多,星系的量也差不多。据哈勃空间望远镜等科学观测,天文学家们经过测算,可观测宇宙的星系至少有几千亿到数万亿之多,甚至超过10万亿个。

星系的分类方法很多,主要分为三类,即椭圆星系、螺旋星系、不规则星系。根据哈勃星系分类法,用E表示椭圆星系,S表示螺旋星系,Irr表示不规则星系。

椭圆星系又被分类成E0到E7,E0就是接近圆形,随后从E1开始就椭圆得越来越厉害,到了E7就非常瘦长了。但这些星系不管从什么角度看,都有一个椭圆的外观,没有明显的结构。

椭圆星系一般年龄都较老,由于其很老,因此吸附了越来越多的宇宙物质,或者由多个星系碰撞合并而成。在许多星系团里,核心都有一个椭圆星系,是星系的主引力源。

椭圆星系内部最典型的特征就是老年恒星占绝大多数,新的恒星不再形成或极少形成。

漩涡星系是星系中心区域突起,边沿较薄的铁饼状圆盘星系,会从核心隆起的核球周围延伸出若干条螺旋状旋臂,以漩涡式曲线延伸到星系边际,就像一个风车或台风构造。

漩涡星系又分为正常漩涡星系和棒旋星系两种,正常漩涡星系又分为a、b、c三种形状,Sa型中心区大,旋臂较稀松并紧卷;Sb型中心区较小,旋臂较大并展开较多;Sc型中心区为一个亮核,旋臂大而松弛。

棒旋星系是漩涡星系中心有一个棒状光柱的结构,其旋臂与正常螺旋星系由核心涌出不一样,看起来是从棒的两端涌现。在螺旋星系中,大约有三分之二属于棒旋星系。俺们银河系就是一个棒旋星系。

不规则星系就是外形不规则,没有明显的核和旋臂,用Irr表示。不规则星系占所有星系约5%,是比较小的星系,一般只有太阳质量的1亿倍到几十亿倍,极少可达太阳质量100亿倍,因此这类星系也被称为矮星系。这种星系分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型还有点螺旋;Ⅱ型毫无规则,乱七八糟。

除此之外还有一种叫透镜星系,用S0表示。这种星系是椭圆星系向漩涡星系或棒状星系转化,还为成型的过度星系,由于其中的暗物质不断膨胀,因此具有天体天然透镜功能,对天文学家们观测遥远的天体具有重要的放大作用。

宇宙中各种星系比例大致为:椭圆星系约占15%,漩涡星系约占80%,不规则星系约占5%。这只是一种说法,有些研究与这个比例有出入,另外透镜星系目前发现不多,因此未列入比例。

那么,最大的星系到底是谁?

这得分层次来说,距离我们最近的大星系是仙女星系(M31),它是一个漩涡星系,但与我们银河系不同的是它核心没有那根棒状光柱,因此是一个较为典型的漩涡星系,是本星系群中最大的星系,其盘面直径约22万光年,质量约为7.1*10^12个太阳质量(包含暗物质),恒星数量约为银河系的2倍。

由于许多椭圆星系是几个星系合并而成,巨大的引力不断会吸附许多卫星星系加入,且年龄超长,因此会长得很大。就在我们超本星系团里的核心,在室女座星系团中央,就有一个巨大的椭圆星系,叫M87星系。

M87星系核心有一个巨大黑洞,就是2017年闹得沸沸扬扬,人类拍摄的第一张黑洞照片那个黑洞,仅黑洞本身就有65亿颗太阳质量。这个星系距离我们约5500万光年,就是光要走5500万年才到我们这里,整个星系的质量约2.6*10^12个太阳质量,这大概是不包括暗物质的质量,也就是可见物质质量,而银河系可见质量约为2*10^11个太阳质量,这样就比银河系质量至少大13倍。

但这种星系在宇宙中还只是个小ks。早在1931年,发现宇宙膨胀的科学家埃德温·哈勃就发现了一个巨大的椭圆星系,这个距离我们10.45亿光年的星系被命名为“IC 1101”。直到1991年,科学家们测量出了这个星系的直径仅高达600万光年。

但科学界对这个估计有争议,即便按照争议最小的估值200万光年来看,这个星系也庞大得吓人,是银河系直径的10多倍,其中包含的恒星至少有100万亿颗,而核心发出强大射电源的是个超大质量黑洞,估算质量有400~1000亿个太阳质量。

就在今年2月份,美国《趣味科学》杂志网站发了一则报道:荷兰莱顿天文台科学家发现了迄今为止观测到的最大星系,科学家们把这个星系称为“阿尔库俄纽斯”,这是古希腊神话中一个巨人的名字。

研究报告称,这个星系距离地球30亿光年,星系直径达到1630万光年,质量约银河系的2400亿倍。这是个什么概念?就是说如果“阿尔库俄纽斯”星系的恒星类型与银河系差不多的话,按质量测算,银河系有4000亿颗恒星,“阿尔库俄纽斯”星系恒星就有960万亿亿颗之多。

天啊,这也太颠覆认知了。这个星系核心也有一股射电源,也就是有一个超大质量黑洞,但相比星系质量,这个黑洞就很普通了,质量只有太阳的4亿倍,只有M87黑洞的1/16,IC 1101黑洞的1/100~250。

这是宇宙中最大的星系吗?可以说肯定不是,因为人类现在对宇宙的发现和认识还很浅薄,相信随着科学观测手段的提升,未来还会发现更多更大的星系。你说呢?欢迎讨论,感谢阅读。

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人类将万物统称为宇宙。如果说非要用两个字来形容这天底下的万事万物,包括天上的漫天神佛和三界中的一切因果轮回,那么“宇宙”则是最好的称谓。西方世界的科学家们表示,人类是伟大的,但人类在宇宙面前是渺小的,这个宇宙从来不会因为缺少任何一个人类而停止运转,而人类假如没有了宇宙,那么一切事物的存在都将被完全否决!


“宇宙到底有多大呢?”科学家们对于这个问题的研究大约花费了上千年,大约在公元前140年的时候,古希腊天文学家托勒密就曾认为地球就是宇宙的中心,宇宙中的万物都围绕着地球旋转,而就是这样一个现代人看来都可笑的观点,却被当时西方众多权威学家认为是“最标准的答案”,这个观点持续了1000多年。


后来在16世纪的时候,近代著名的天文学家哥白尼又表示,地球不是宇宙的中心,太阳才是宇宙的中心。可见人类对于宇宙认知又上升了一步,但还是不科学的,因为太阳仅仅是宇宙众多恒星中的一颗而已,而到了20世纪,近代最伟大的科学家爱因斯坦提出了大名鼎鼎的广义相对论,他认为,实际上宇宙模型是一个“有限无边”的体系。


所谓的有限,就是表明宇宙拥有一定的空间和体积,而“无边”则是说宇宙中的边界相对于人类来说是几乎不存在的,因为人类凭借目前的科学技术根本无法察觉自己所处的宇宙环境到底是什么样子的。这个问题比较抽象,大家可以想象下面一个场景。


我们可以将宇宙想象成一个巨大的球体,而人类则是球体上面的一个蚂蚁,由于宇宙是球体,因此他是“有限”的,但是我们在球体上行走,请问你能走到终点吗?答案是,永远也不可能,因为球体是圆形的,看似我们到达了一个所谓的终点,但其实你只是在圆球之上反复的进行爬行,逃离不出时间与空间的束缚。


不过笔者想说的是,或许宇宙比这个球体可能还要复杂,因为随着人类科学的不断进步,或许我们在上千年后也可能会发现大科学家爱因斯坦对于宇宙的认识或许也是不全面的,而你目前所有对宇宙的认知,都仅仅是宇宙中一个极小的部分,还有更多的宇宙大世界,人类都不曾了解,例如异次元宇宙和平行世界。

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