通過中間這張銀河系的圖像可以看出,MCG+01–02–015,是一個(gè)位于巨大宇宙的空間內(nèi)部的棒狀星系。它是孤立而存在的,如果人類在這個(gè)星系中而不是在我們自己的星系中,并且以同樣的速度發(fā)展天文學(xué),那么直到20世紀(jì)60年代,我們都不會(huì)發(fā)現(xiàn)我們自己星系之外的第一個(gè)星系。(ESA / HUBBLE&NASA和N. GORIN(STSCI);致謝:JUDY SCHMIDT)
如果我們看不到銀河之外的東西,想象我們對(duì)宇宙的認(rèn)知將會(huì)是多么不同。
我們宇宙的角落被賦予了過多的明亮的、附近的星系去照亮我們的宇宙之路。
圖解:大麥哲倫星系(右上)和小麥哲倫星系(左下)在南部天空可見,在500多年前指引麥哲倫完成了著名的環(huán)游。實(shí)際上,小麥哲倫星系位于160—165,000光年之外,大麥哲倫星系稍微更遠(yuǎn),距離198,000光年。除了三角星系和仙女星系之外,我們之外的這四個(gè)星系是人類肉眼可見的。
1個(gè)世紀(jì)之前,我們后方的漩渦星系和橢圓星系顯示,銀河系不是孤獨(dú)的。
圖解:他在1840年代中期的繪制的草圖是第一個(gè)揭露夜空中螺旋狀星云的。現(xiàn)在被熟知的一個(gè)螺旋星系,梅西耶51,漩渦星系,是除了我們銀河系之外被研究最多的星系。(WILLIAM PARSONS, 3RD EARL OF ROSSE (LORD ROSSE))
甚至更早的時(shí)候,天文學(xué)家也能用他們的望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到明亮的星系。
圖解:處女星系團(tuán)中大約2%的星系。在處女星系團(tuán)中大約有1000多個(gè)星系,其中很大一部分的發(fā)現(xiàn)可以追溯到18世紀(jì)。處女座星系團(tuán)距離銀河系5—6千萬多光年,是極近的宇宙中最大的星系集合。(JOHN BOWLES OF FLICKR)
通過測(cè)量這些星系的速度和距離,我們發(fā)現(xiàn)了膨脹的宇宙。
圖解:在宇宙膨脹的葡萄干面包模型中,當(dāng)宇宙(面團(tuán))膨脹時(shí)相關(guān)的距離增加。兩個(gè)葡萄干之間的距離越遠(yuǎn),當(dāng)接收到光的時(shí)候觀測(cè)到的紅移會(huì)越大。宇宙膨脹預(yù)測(cè)的紅移的關(guān)系是在觀測(cè)中誕生的,和自18世紀(jì)20年代以來一直所知的一致。(NASA / WMAP SCIENCE TEAM)
沒有它們,我們可能永遠(yuǎn)不知道我們的宇宙起源:大爆炸。
圖解:宇宙膨脹的視覺歷史包括被稱為大爆炸的熱而稠密的狀態(tài),以及隨后結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)和形成。全套數(shù)據(jù),包括光原理和宇宙微波背景,只剩下大爆炸我們所能看到的一個(gè)有力的解釋。當(dāng)宇宙大爆炸時(shí),它也是冷的,活躍離子,中原子,最后離子、星云、恒星,最后星系形成。(NASA / CXC / M. WEISS)
不幸的是,宇宙中不是每個(gè)觀測(cè)者都是這么幸運(yùn)的。
圖解:暗物質(zhì)的流動(dòng)驅(qū)使了星系的聚集和大尺度結(jié)構(gòu)的形成,正如這個(gè)KIPAC/Stanford模型所示。雖然恒星、星系和星系團(tuán)暴露的位置最值得注意,但是分離物質(zhì)豐富的結(jié)構(gòu)的宏大宇宙縫隙對(duì)理解我們的宇宙也是同等重要。(O. HAHN AND T. ABEL (SIMULATION); RALF KAEHLER (VISUALIZATION))
大多數(shù)的星系以組群、叢、或者沿著細(xì)絲聚集在一起,但是一些星系坐落在密度較低的區(qū)域。
圖解:圖像顯示出銀河中密度過大和密度較低的區(qū)域的相對(duì)的吸引和排斥效應(yīng)。值得注意的是,雖然很多星系聚集在附近,但是也還是有很大的區(qū)域有極少的星系:宇宙空洞。雖然在附近有很多實(shí)質(zhì)性的空洞,但是在遙遠(yuǎn)的宇宙還發(fā)現(xiàn)有更大和密度更低的空洞。(YEHUDA HOFFMAN, DANIEL POMARèDE, R. BRENT TULLY, AND HéLèNE COURTOIS, NATURE ASTRonOMY 1, 0036 (2017))
宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)包括了巨大的宇宙空洞和密度過大的集群。
圖解:在我們星系中缺失物質(zhì)的一個(gè)空間區(qū)域揭示了宇宙之外,每一個(gè)點(diǎn)都是一個(gè)遙遠(yuǎn)的星系。集聚 / 空洞的結(jié)構(gòu)可以被很清晰地看到。如果我們將要生活在一個(gè)密度極低/ 空洞的地區(qū),可能直到我們的宇宙工具超越近現(xiàn)代的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),才能發(fā)現(xiàn)到一個(gè)我們自身之外的獨(dú)立星系。(ESA/HERSCHEL/SPIRE/HERMES)
但是,在這些密度極低的區(qū)域,星系也會(huì)偶然地形成。
圖解:雖然星系MCG+01–02–015離我們相對(duì)較近,只是293百萬光年遠(yuǎn),它所有方向上近100百萬光年沒有其他星系。據(jù)我們所知,它是宇宙中最孤獨(dú)的星系。(ESA/HUBBLE & NASA AND N. GORIN (STSCI); ACKNOWLEDGEMENT: JUDY SCHMIDT)
這是MCG+01–02–015星系,可能是宇宙中最孤獨(dú)的存在。
圖解:雖然MCG+ 01-02-015這張長(zhǎng)時(shí)間曝光的深幅圖像顯示了它附近的許多其他星系,但大多數(shù)都遠(yuǎn)得多(也有一些離得更近),但它們都不在大星系本身的1億光年之內(nèi)。(ESA/HUBBLE & NASA AND N. GORIN (STSCI); ACKNOWLEDGEMENT: JUDY SCHMIDT)
在所有方向上,我們都找不到它100百萬光年內(nèi)的其他星系。
圖解:在巨大的星系團(tuán)和宇宙細(xì)絲之間的是巨大宇宙縫隙,其中一些可以跨越直徑上百百萬光年的距離。雖然一些縫隙會(huì)比其他的長(zhǎng),但是MCG+01–02–015的縫隙很特別,因?yàn)樗芏鹊停运皇侵挥袔讉€(gè)星系,而是只有一個(gè)已知的星系。然而,有可能的是小的、低地表亮度的星系存在于這個(gè)區(qū)域。(ANDREW Z. COLVIN (CROPPED BY ZERYPHEX) / WIKIMEDIA COMMONS)
如果我們?cè)诖说厣L(zhǎng),我們的望遠(yuǎn)鏡直到18世紀(jì)60年代才能觀測(cè)到其他星系。
圖解:意大利宇宙學(xué)家Paolo Maffei’s在紅外線天文學(xué)的工作很有前景,在星系探索上有了發(fā)現(xiàn)—像這里顯示的Maffei 1和2—在銀河系的平面上。Maffei 1,左下角的大橢圓星系,是銀河系最近的大橢圓星系,雖然直到1967年才發(fā)現(xiàn)。技術(shù)需要提升到大概這樣的水平來探測(cè)MCG+01–02–15之外的獨(dú)立星系。(WISE MISSION; NASA/JPL-CALTECH/UCLA)
也許我們真的很幸運(yùn):我們?cè)谟钪嬷信既话l(fā)現(xiàn)的環(huán)境允許我們?nèi)ダ斫馑?/p>
圖解:室女超星系團(tuán)的許多星系聚集在一起。大尺度上看,宇宙始終是一樣的,但是當(dāng)你注意到星系或者星系團(tuán)時(shí),高密度和低密度的區(qū)域占多數(shù)。這一插圖的全部?jī)?nèi)容,標(biāo)注出了銀河系最近的星系(以我們?yōu)橹行模绻闹行氖怯钪嬷凶罟陋?dú)的星系,那它將只有一個(gè)星系,就是MCG+01–02–015。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學(xué)名詞
3. 末日飛船-Ethan Siegel- medium
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