隨著天文學(xué)的進(jìn)步,人們越來越認(rèn)識到地球只是宇宙中微不足道的存在,我們所了解的一切都僅僅發(fā)生在這個微小的角落。太陽位于1.5億公里外,它足夠大,可以容納130萬個地球,占據(jù)了太陽系總質(zhì)量的99.86%。然而,在至少擁有1000億到4000億顆恒星的銀河系中,太陽只是一顆普通的黃矮星,毫無特殊之處。簡而言之,人類的平庸,地球的平庸,甚至太陽系的平庸,這是天文學(xué)家在研究宇宙時時刻謹(jǐn)記的三個要點。
一、從純粹的觀察者角度審視我們所處的宇宙
從地球出發(fā),向任意方向飛行一光年,就已經(jīng)離開了太陽系。因為太陽系的范圍僅限于以太陽為中心,半徑為一光年的球形空間。在地球距離太陽僅有8光分20光秒的情況下,從地球出發(fā)和從太陽中心出發(fā)并沒有太大的區(qū)別。
脫離太陽系的引力范圍后,我們眼前出現(xiàn)了由若干顆恒星組成的本地泡結(jié)構(gòu)。其中,距離太陽系最近的恒星是比鄰星,位于4.22光年之外。和我們的太陽系一樣,比鄰星也位于銀河系的獵戶座旋臂上,屬于銀河系郊區(qū)的一顆恒星。
對于直徑18萬光年的銀河系來說,太陽只是恒星沙漠中的一顆微不足道的沙子。銀河系的大部分恒星集中在銀河系球狀星團(tuán)的中心區(qū)域。如果銀河系以外存在除人類以外的智慧文明,他們很可能居住在璀璨的銀心區(qū)域。
作為可觀測宇宙的基本單位,銀河系這種棒旋星系與周圍的星系一起組成了直徑約1000萬光年的本星系群。本星系群中既有巨大的銀河系和仙女座星系,也有大小麥哲倫星系和三角座星系中央的附屬星系。
當(dāng)我們遠(yuǎn)離本星系群,將視角擴(kuò)大到大約一億光年時,我們會看到若干個星系群組成了被稱為星系團(tuán)的基本結(jié)構(gòu)。我們所在的銀河系位于室女座星系團(tuán)中,它的直徑約為1.1億光年,內(nèi)部至少有2500個星系,銀河系在其中的質(zhì)量并不是最大的。
二、星系團(tuán)之上又是什么
在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和地面射電望遠(yuǎn)鏡的幫助下,天文學(xué)家通過對宇宙其他區(qū)域的探測發(fā)現(xiàn),星系團(tuán)們在幾十億至上百億光年的尺度上呈現(xiàn)出彎曲的形狀,而在更大的尺度上,它們被組織成更大的結(jié)構(gòu),被稱為超級星系團(tuán)或超星系團(tuán)。
超星系團(tuán)是由數(shù)個星系團(tuán)組成的巨大結(jié)構(gòu),其中每個星系團(tuán)都包含數(shù)百到數(shù)千個星系。這些超級星系團(tuán)之間的距離可以達(dá)到幾百萬光年,它們以復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相互連接。
即使是超級星系團(tuán)也只是宇宙中更大尺度結(jié)構(gòu)的一部分。宇宙觀測和模擬研究表明,宇宙存在著更大的結(jié)構(gòu),如超級結(jié)構(gòu)壁、超級結(jié)構(gòu)繩和宇宙海綿等。
超級結(jié)構(gòu)壁是巨大的、薄而長的結(jié)構(gòu),由星系、星系團(tuán)和星系群沿著線狀排列形成,它們組成了宇宙的"蜂窩狀"結(jié)構(gòu)。這些壁狀結(jié)構(gòu)將宇宙分割成許多巨大的空腔和通道。
超級結(jié)構(gòu)繩是連接星系和星系團(tuán)的長絲狀結(jié)構(gòu),形成了宇宙的"網(wǎng)狀"結(jié)構(gòu)。它們在宇宙的大尺度上起到引力支撐的作用,將星系和星系團(tuán)組織在一起。
而宇宙海綿是一種更大尺度的結(jié)構(gòu),形成了宇宙空間的泡沫狀結(jié)構(gòu)。它由巨大的空腔和通道組成,這些空腔中幾乎沒有星系和物質(zhì),而通道則聚集了更多的星系和物質(zhì)。
我們目前對這些超大尺度結(jié)構(gòu)的認(rèn)識還相對有限,它們需要更多的觀測數(shù)據(jù)和模擬研究來進(jìn)一步揭示。但這些發(fā)現(xiàn)已經(jīng)讓我們意識到,宇宙是一個巨大而復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系,人類所處的地方只是其中微不足道的一部分。
從宇宙的角度來看,地球、太陽系和人類文明都只是宇宙中的一粒塵埃。宇宙中存在著無數(shù)的恒星、星系、星系團(tuán)以及更大尺度的超級結(jié)構(gòu),構(gòu)成了宇宙的豐富多樣性。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,我們將能夠更深入地了解宇宙的奧秘,并對我們所處的地方有更全面的認(rèn)識。