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银河系正在以每秒600公里的速度向巨引源狂奔,最终归宿会是哪里?

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我们现在所处的宇宙,来自于138亿年前的一场大爆炸,随即在非常短暂的时间内释放出巨量的物质和能量,为现在宇宙中各种星体和星云物质的产生奠定了坚实的基础。据科学家估测,在大爆炸诞生数秒之后,宇宙空间就以指数级的增长速度向外扩延,而且微观粒子都是以自由度很高的质子、中子、电子、重子等构成,整个宇宙的平均温度达到上千摄氏度,等离子体云充斥着整个宇宙空间。


在宇宙物质快速扩张的同时,整体温度慢慢因冷却下降,这些微观粒子开始发生聚合,形成了最初的氢原子,而光子也在此过程中慢慢与物质相脱离,开始在宇宙空间中自由穿梭。聚合而成的氢原子最后因引力作用,又互相碰撞和聚集,形成无数个引力核心,吸聚着更多轻物质加入其中,逐渐演化为各类宏观星体,比如恒星、行星、卫星等。而与物质脱离的光子色温也在不断减少,来自宇宙最初的背景辐射能量密度持续降低。


科学家在发现宇宙背景辐射及其规律之后,认为它是衡量宇宙间星体运行规律的一个优秀的参照物,如果沿着与宇宙背景辐射运动相同方向的一面,则温度较高,反之背向的话温度就较低。不单单地球遵守这个规律,银河系本身也一样。

基于这样的判断,科学家在对银河系运行规律的持续性探测研究时,发现其对于宇宙背景来说,正在以每秒600公里的速度向半人马座方向快速移动。按照万有引力定律,科学家推测在银河系的移动方向上,将有一个质量异常庞大的“物体”存在。1986年,这个引力源的位置终于被确认,坐标位置是矩尺座和南三角座方向,与银河系的距离大约2亿光年,科学家将此处定义为“巨引源”。


巨引源的引力,从目前观测的结果来看,在几亿光年范围内,一共有上百万的星系在被它所吸引,这么强大的引力,不可能是由单一的类似银心这种巨大质量黑洞所引发,而应该是目标方向一致的众多大质量天体结构所共同形成的,比如星系团的中心。


虽然银河系正以这么高的速度向前飞奔,但我们却丝毫感受不到,主要原因在于此时银河系的所有星体都基本处于一个惯性参照系内,周围的物体包括星空,在短期观测时间内基本处于不变的状态。


另外,我们也不必为这个高速担心,害怕哪一天会撞到巨引源中心而被吞噬。因为我们可以类比一下,地球围绕太阳公转,太阳系围绕银河系公转,每上升一个观测尺度,不但空间范围大大增加,而且运行周期、运行速度同样迅速提升,但无论是地球还是太阳系都没有被引力中心所吞噬,这一点引申到银河系向着巨引源行进,其实说白了,这个速度是公转速度,并非直冲速度,向着引力中心狂奔,意味着坠落,而公转的高速度正好可以提供与引力相抗衡的离心力,这个平衡状态不是一般力量可以打破的。

因此,银河系向着引力源高速狂奔,它的目标也不会坠向引力深渊,而是围绕引力中心公转。

当然,按照宇宙现有演化规律,如果仅依靠万有引力的相互作用,宇宙中所有物质应该是朝着互相靠近和聚合的趋势发展,而这与通过哈勃天文观测中的红移现象相矛盾。红移现象的发现,表明目标星体对于观测者来说,呈现距离逐渐增加的趋势,而且距离越远,观测到的红移越明显,表明距离拉远的累积效应也越显著。


根据科学家多年的观测研究,目前初步确定宇宙的膨胀速度约为每百万秒差距(约300万光年)67-68公里每秒。推动宇宙膨胀的原因,科学家们又通过多年的研究,认为宇宙中存在着一类看不见的东西,在向可见物质之间提供着源源不断的排斥力,科学家们将其命名为暗能量,其不带电荷,不参与电磁作用,也不发出电磁波,不会与电子发生相互作用,可以轻松地穿过电磁场,因而不会被观测到,从某种意义上来说,暗物质和暗能量性质相近,但作用效果正好相反,暗能量推动物质排斥,暗物质推动物质吸引,因此,暗能量和暗物质、万有引力的综合作用结果,决定着宇宙尺度上的膨胀或是聚合。

所以,换个角度看,假如我们处在巨引源,银河系与我们的距离2亿光年,按照宇宙膨胀的叠加效应,我们看到的将是银河系以每秒近3000公里的相对速度,在远离巨引源,而不是相对靠近,这就是暗能量在其中起到的作用。

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