天文学家震撼发现:宇宙中98%的星系,已经永远不可能被我们看见
抬头看夜空,你可能会以为那些星辰会永远挂在那里,恒星在一个看似没有尽头的循环里诞生又死去。 可真相并不是这样。 就拿我们的银河系来说,直径大约二十万光年,里面装着一千亿到四千亿颗恒星,规模庞大得让人麻木。那么问题来了——你猜这么一个巨大的星系,每年会有多少颗新恒星诞生?成千上万?还是几百万?答案听起来有点扫兴:每年大约只有三颗。 三颗,就这么点。 更让人不安的是,宇宙中所有将会存在的恒星,已经有百分之九十五在漫长的岁月中先后点亮了。 换句话说,我们并不是站在造星运动的高峰,而是站在它的尾巴上。新的恒星形成会继续放缓下去,我们所熟悉的这个星光璀璨的宇宙,其实正处在"终结的开端"。 事情还没完,更麻烦的是——宇宙正在飞速地远离我们。 银河系并不孤单,它和仙女座星系,以及五十多个矮星系挤在一起,组成了一个叫本星系群的地方,直径大约一千万光年,是我们真正意义上的"宇宙邻居"。而像本星系群这种规模的星系群,几百个凑在一块儿,才组成一个叫拉尼亚凯亚超星系团的更大结构。 拉尼亚凯亚本身呢?也只是无数超星系团中的一个而已。整个可观测宇宙里,这样的星系加起来,大约有两万亿个。 可就在这两万亿之上,有一件残酷的事情:即便有一天我们真能造出以光速飞行的飞船,可观测宇宙里我们能看到的星系,也有大约百分之九十四已经永远追不上了。请让这个数字在脑子里沉一沉——不是暂时追不上,是永远追不上。 存在一条我们绝对无法跨越的边界,宇宙如此浩瀚,其中的绝大部分,人类的手指头永远不会碰到。这件事本身就够吓人的。 那为什么这么多星系已经变得遥不可及?这一切要从这些星系诞生的根本原因说起——大爆炸。 简单讲,在大爆炸之后大约十的负三十六次方秒,也就是一个几乎无法想象的极短瞬间,年轻的宇宙是一个非常小的能量泡沫。 这个泡沫并不完全均匀,某些地方的密度比其他地方稍微高那么一点点。 别小看这一点点,它带来的后果极其巨大。 紧接着一个叫"宇宙暴胀"的过程启动了:可观测宇宙从弹珠那么大,暴涨到几万亿公里的尺度,只用了一万亿分之一秒。这个速度快到什么程度呢?它把原本亚原子尺度上那些微小的密度差异,一下子拉伸到了未来能孕育出星系的规模。 这就是为什么今天的宇宙不是均匀一片,而是由密集的"口袋"和稀薄的空隙拼起来的——那些装着比周围稍多物质的宇宙口袋,就是后来一切故事的种子。 暴胀结束以后,引力开始使劲往回拽。 在密度较大的口袋里,引力赢了,物质越聚越紧,慢慢演化成了像我们今天所在的这种星系群。本星系群,就是我们自己的那个口袋。 可是在这些口袋之外,在更大的尺度上,空间的膨胀从来没有停下来过。 这意味着什么?本星系群的四周虽然还有大量的物质和结构,但它们并没有靠引力和我们绑在一起。宇宙每膨胀多一点,我们与那些没有引力牵扯的邻居之间的距离,就多拉开一点,最终会走到永远分离的那一步。 暗能量是什么,说实话到今天科学家也没完全说清楚,但它做的事情非常清楚——它在推着宇宙加速膨胀,而且这种膨胀不是线性的,是指数级的。距离越远的东西,被推走的速度越快,快到某个临界点之后,那些遥远星系发出的光,就再也追不上我们了。 它和黑洞视界的道理有点像:一旦某个东西越过了这条线,无论它现在有多亮、多大、多想被我们看到,它发出的每一道光都会被膨胀的空间稀释、拉长,最后彻底消失在我们的视野之外。目前这个事件视界距离我们大约一百六十亿光年。 可观测宇宙半径听起来很唬人,是四百六十五亿光年,但那是过去的光传过来的、我们能"看到"的极限,而事件视界才是决定我们未来还能不能再收到任何新消息的绝对边界。哪怕我们今天以光速出发去追那些正在退行的星系,能追到的天体也只在事件视界之内。 视界之外的一切,从此和我们两不相干。 可观测宇宙半径大约四百六十五亿光年,未来最终能被我们看到的可观测宇宙也不过扩到六百三十亿光年左右,就到头了——因为暗能量正在以指数级的速度,一段一段地把我们和外面的宇宙掐断。 所以我们可以相当有把握地下一个结论:人类不会真的踏上跨越星系群的旅程,至少不会靠任何我们今天能想象到的技术。 本星系群,很可能就是我们能够成为其一部分的最大结构。光是在恒星之间蹦一蹦,就已经是史诗级的成就了。假如有一天我们真的能殖民整个"宇宙后院",也不过占了可观测宇宙的百分之零点零零零零零零零零一——这么小的一块地方——我们就已经算是极其成功的物种了。 随着暗能量把宇宙其他部分推得越来越远,本星系群反倒会被引力越勒越紧。 几十亿年之后,里面所有大大小小的星系会合并起来,形成一个巨大的椭圆星系,名字起得毫无想象力,叫"银河仙女星系"(Milkomeda)。这场合并过程里,会有巨大的气体云互相碰撞,可能会重新点燃一段短暂的造星热潮。 这些新恒星会非常珍贵,因为在这之后的某个时间点,银河仙女星系以外的所有星系,都会退到我们根本探测不到的距离
让每一次投篮都成为一种艺术的展现!...