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研究表明:人类可能永远无法到达另一个星系,它们都太远了!

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有些星系明明能被望远镜拍下来,我们却永远也到不了。哪怕今天从地球发出一道光,让它一直飞,也追不上。因为宇宙正在膨胀。而换成人类最快的探测器,这条到不了的边界,甚至就在我们的宇宙家门口。



先别急着造飞船。我们拿三种速度,量一量星系之间的距离。

第一种,是旅行者一号的速度,每小时大约六万一千公里。在地球上,这已经快得惊人。可换到宇宙里,走完一光年,就要一万七千多年。



第二种,是帕克太阳探测器掠过太阳时,达到的最高速度,每小时大约六十九万公里。它比旅行者快了十倍还多。但走完一光年,依然要一千五百多年。



第三种,是一个还没有实现的设想:用巨大的激光,推动极轻的探测器,让它达到光速的五分之一。照这个速度,一光年只要五年。听起来终于像回事了,对吧?

那就出发。第一站,人马座矮星系,距离我们大约七万光年。按距离直接除以速度,旅行者要走十二亿年,帕克要走一亿多年。哪怕达到五分之一光速,也得三十五万年。

但前两艘探测器,其实连这道题的出发条件都没满足。旅行者没有足够的速度摆脱银河系的引力,帕克也不会脱离自己的绕日轨道。所以这些速度,只是拿来比较的尺子,并不是它们真的能执行这样的航程。

而人马座矮星系,也没有在原地等我们。银河系的引力正在把它撕开,夺走的恒星,拖成环绕银河系的长长星流。这个邻居,正在被我们脚下的星系一点点吃掉。



更特别的是,它一次次穿过银河系,还会扰动其中的气体。有天文学家怀疑,这种碰撞可能触发过恒星诞生的浪潮,甚至与太阳形成的那个时代有关。一个正在消失的星系,也许曾经参与了我们家园的诞生。

如果这还不够远,再往外。第二站,三角座星系,距离大约二百七十万光年。真正黑暗的夜空里,它可能只是一小团不起眼的微光。但用旅行者的速度丈量这段路,答案变成了四百八十亿年。

宇宙诞生到今天,也不过一百三十八亿年。你需要等上三个多宇宙的年龄。换成帕克的最高速度,仍然要四十三亿年。到那个时候,太阳的处境,早已和今天大不一样。



好在,三角座星系还属于我们的近邻圈子。本星系群里的银河系、仙女座星系和这些邻居,受到引力约束,不能简单套用宇宙整体膨胀的那把尺子。可一旦继续往外走,规则就变了。

第三站,半人马座A,距离大约一千二百万光年。它的中间横着一道醒目的黑色尘埃带,中心的巨大黑洞,向外喷出壮观的喷流。我们不仅能看见它,还能研究它。



可如果拿帕克的速度,直接用距离去除,算出大约一百九十亿年,然后说“耐心等着,总有一天能到”,这一次,答案就错了。

因为在你赶路的时候,空间也在膨胀。目的地在远离,而没有持续动力、只靠惯性滑行的飞船,相对于宇宙膨胀背景的速度,还会逐渐降低。你不能把出发那一刻的距离和速度,直接一路算到终点。

按照这类宇宙模型的计算,在这样的自由滑行设定下,以帕克的最高速度出发,即使给它无限时间,能跨过的范围,折算成今天的距离,也只有大约五百万光年。

半人马座A,却在一千二百万光年外。答案已经从“很久”,变成了“永远到不了”。旅行者的速度更吃亏,即使暂时不算银河系对它的束缚,类似计算给出的范围,还不到五十万光年。

那五分之一光速呢?它总该能冲得更远吧?

第四站,后发座星系团,距离大约三亿两千万光年,里面聚集着上千个星系。把空间膨胀考虑进去,这种设想中的探测器,大约需要十八亿年才能抵达,比简单拿距离除以速度,还要多出大约两亿年。

后发座星系团,还曾经给人类出过另一道难题。天文学家发现,里面的星系运动得太快,单凭看得见的物质,似乎拽不住它们。这成为人们认真追问暗物质的早期线索之一。可这个能被我们测量、研究的庞大世界,依然远得让航程失去日常意义。

但它也有自己的终点。仍然按照同样的模型和滑行条件,给它再久,能抵达的范围,折算成今天的距离,也不过十六亿光年。连这个远远超过现实技术的设想,都有一道越不过去的边界。

现在,把飞船全部拿掉。我们直接发射一道光。

这里先分清两件事:光在路上飞了多久,和那个星系今天离我们多远,并不是一回事。光赶路的时候,空间还在不断伸展。所以宇宙虽然只有一百三十八亿岁,我们能看到的范围,向每个方向,却能延伸到大约四百六十亿光年。

而根据这一宇宙演化模型,今天从地球发出的光,最终能够抵达的范围,折算成现在的距离,大约只有一百六十五亿光年。超出这道边界,即使是光,也无法把我们今天的信息送过去。



按体积算,我们能够看见的宇宙,大约百分之九十五,都在这道边界之外。望远镜里的那些遥远星系,并没有消失。只是它们很久以前发出的光,还在抵达这里。而它们今天发出的光,可能永远不会再见到我们。

这里的“到不了”,也不是说宇宙中竖起了一面墙。你不会撞上什么东西,只会发现,自己一直在前进,目标却始终无法抵达。那道边界,藏在空间随时间变化的方式里。

所以,看见一个星系,并不等于我们有一天能够到访它。我们收到的是宇宙寄来的旧照片,有些地方,却已经永远关上了大门。夜空里那些光点,既是远方,也是我们再怎么努力,都触碰不到的过去。

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