穿越星際之門：揭秘銀河系之外的神秘領域 #科普 #探索

當我們在仔細觀察我們的宇宙時,你會發現會有許多明亮的星系之間都有很大的距離,它們之間的距離也被稱爲星際虛空,它們的直徑能達到數億光年,這些龐大的太空缺口也達到了令人難以置信的,令人費解的尺寸,以至於最大的星系看起來就像是地球當中的沙粒,有些恆星的燃燒速度甚至比光子從太空深淵的一邊傳播到另一邊還要快,即使宇宙大爆炸的迴響在它們的深處也會消失,這深度虛空當中也充滿了虛幻。 即使經過多年的宇宙研究,人類仍然不知道宇宙深處到底隱藏了什麼,在宇宙的廣闊中,我們的地球也只是一個小小的岩石質的碎片,並且它還以令人難以置信的速度穿越着無邊的虛空,在數十億年的時間裏,它一直繞着太陽運轉,並保持着大約1.5億公里的距離,然而,我們太陽系的真實尺寸事實上要大得多,根據現代理論,太陽系的邊界也被認爲是奧爾特雲的邊緣, 它的距離約爲十萬天文單位,只有超過了這個邊界,纔算開始進入星際真空空間的廣闊深淵,那裏非常的稀薄,平均每立方厘米也只有一個氫原子,如果當你移動到銀河系之外,你就會發現它也是被一個更深的真空所包圍,比如在我們和仙女座星系之間,就有着250萬光年的深度空間,這個距離也非常的遙遠,它也足以容納25個像我們一樣的星系,然而, 這也只是偉大的宇宙深淵的一小部分,銀河系,仙女座星雲和三角星系都被看不見的引力線固定在了一起,這個結構也被稱爲局部群,它還是一個直徑約1000萬光年的大宇宙物質團,這個局部群它還是一個更大的結構的一部分,這個扁平的結構也是由幾百個星系所組成,它們的直徑約爲4600萬光年,其厚度大約爲500萬光年,該星系片也是一個更大的聯盟的一個部分, 它也被稱爲仕女超星團,然而,在這個局部群的附近,太空的外觀突然也改變了它的外觀,在這裏,通常豐富多彩的宇宙被一個巨大的黑色深淵所圍繞,它也被稱爲局部虛空,但實際上,這個局部片也只是其牆壁的之一。 另一些常規的邊界則是陰仙座星系超星團和雙魚座超星團,由於宇宙的膨脹和周圍物質的引力影響,本地虛空的體積也正在緩慢增加,目前,它的直徑約爲1.51光年,到中心的距離至少爲7000萬光年,但與此同時,這個宇宙虛空的最近邊緣也離我們的地球非常近,它的距離大約爲320萬光年,由於這種接近,局部虛空也佔據了我們星球夜空的一個重要部分, 它大約佔據了銀河系的主平面,其中這裏還有許多明亮的星系和大型的星雲,它也覆蓋了從我們到宇宙深淵的中心部分。 1854年,在仙女座北部的一點發現了一個矮螺旋星系,它也被命名爲NGC-6503,但隨着觀測技術的進步,人們還發現它位於局部虛空的中心,它環境顯著特徵就是它還擁有一個多彩的外觀。 螺旋星系的臂膀裏也充滿了被加熱的氫氣的明亮紅色塊和明亮的藍色星雲,這裏還是恆星的托爾索,它的中心也被冷卻的氣體和塵埃雲所遮蔽。 NGC-6503它的直徑約爲3萬光年,由於仕女超星團的引力,其距離地球達到了1700萬光年,這個星系環移約43千米每秒的速度向我們靠近。 此時也有人認爲它會逐漸接近局部片將最終在星際氫氣中形成飽和空間,這也會導致恆星形成數量的增加。 據估計,在幾十億年後,年輕恆星的當前數量很可能會翻倍,此時的小星系將會以更有活力的光芒閃耀。 NGC-6503的運動好清晰地展示了虛空可能形成的方式,人們認爲宇宙大規模結構的基礎是在其存在的第一分鐘,即物質和能量混沌混合的時候奠定的。 不可思議的力量的宇宙災難卻震動了年輕的宇宙,並形成了局部的壓縮和虛空。 隨後,物質的快狀也成爲原星系雲,而空間區域的密度降低最終成爲了虛空。 但隨着時間的推移,引力的普遍影響也加劇了這種對比,這將恆星和宇宙氣體也拉入到了相對密集的星團,這也使得太空和虛空變得更加稀薄。 根據科學觀察表明,絕大多數星系是在100億至130億年前形成的。 此外,在虛空中的星系的年齡與形成星系之間並不存在顯著差異,這一事實也證實了宇宙大規模結構形成的現代理論。 但同時,我們考慮到宇宙空間的宇宙膨脹,我們可以假設,隨着時間的推移,局部虛空也將變得更大,更稀薄,而仕女超星團也將逐漸解體爲幾個獨立的星系團。 目前,它還是一個包含約三萬個星系的聯盟,集中在直徑約兩億光年的太空區域。 同時,星系團的總質量也約爲一個千億太陽質量,這相當於大約一千個類似於銀河系的星系。 仕女超星團部分與其他兩個星系超星團相鄰,集辦人馬和雙魚座星系超星團,同時,它的另一側還與一個幾乎沒有物質的廣大區域接壤。 它們也被稱爲金牛座虛空,它還是已知宇宙當中最大的虛空。 在研究這個外太空的這一部分是相當困難的,原因是虛空的大部分位於所謂的迴避區,這個是由銀河平面封閉的一個區域。 我們銀河系中的明亮恆星比那些更遠的光源更亮,這是因爲星際物質吸收和散射它們的光。 然而,通過紅外研究,我們對這個虛空的結構也有了一些的瞭解。 這個巨大虛空的直徑約爲兩億光年,到中心的距離約爲1.5億光年。 當我們觀察虛空時,人們立即被相對空曠的空間和遠處明亮星系團之間的明顯清晰邊界所打動。 它們也被稱爲雙魚座超星系團,它也是宇宙這一部分最大的超星團之一。 這種尖銳的過渡是塵埃雲的特徵,儘管紅外研究並未證實它們的存在,但虛空與超星團之間的清晰邊界是由引力引起的。 但其確切的作用機制仍有待發現。 與此同時,人們認爲金牛座虛空,它就像大多數其他宇宙虛空一樣,可能並不像人們所想象的那樣空曠。 這是因爲光線穿過它時的扭曲表明,這個區域還可能深藏着巨大的氣體和塵埃雲,這也是未來星系的搖籃。 根據其他的假設,巨大的黑暗物質團,宇宙中最神祕的物質,其性質仍然沒有完全被理解,但它卻可能存在於虛空的內部。 根據人類最大膽的想法,宇宙虛空的中心還可能存在反物質的區域,甚至是具有負質量的更加奇異物質。 然而,儘管這些假設非常大膽,但它們卻超出了通常被接受的科學概念的範圍,這也使得很難通過科學實驗來證明它們。 目前,在巨大虛空的太空中僅發現了兩個單獨的星系,其中之一是UGC267,它具有螺旋結構,這也類似於我們的銀河系。 而第二個則被稱爲UGC269,它是一個橢圓矮星系,這兩個星系它幾乎位於虛空的中心,距離我們約1.85億光年,它們之間的距離也很小,只有幾十萬光年。 當然,也許還有其他的單一星系隱藏在那片太空之中,但是銀河盤卻不允許我們發現它們。 但與此同時,試女超星團與其他四個超星團共同形成了一個名爲拉尼亞凱亞超星系團,它包含了十萬多個星系,並延伸超過了5億光年。 其引力中心也是大型的牽引器,它還一個神祕的星系超星團,它距離地球約2.5億光年。 而拉尼亞凱亞超星系團本身則是一個龐大的星系流的一部分,當我們進一步去看它時,就可以看到它的大部分還被一個前所未有的巨大黑深深的虛空所環繞。 這些遙遠星系的光芒也被淹沒在它的空曠之中,神祕而難以捉摸的中微子也需要數十億年才能穿越這個宇宙深淵。 說實話,儘管現在的觀測技術取得了很大的發展,但像這樣一個巨大的虛空直到十年前才被人類所注意到,即2013年。 威斯康星大學麥迪遜分校的一支由艾米巴格教授領導的天文學家團隊正在努力確定星系之間的距離,在這個過程當中,他們發現了一個出乎意料的驚人事實。 原來拉尼亞凱亞超星系團及其周圍的大多數超星團都被一個前所未有的巨大宇宙虛空所包圍。 他們在進行計算之後,科學家們發現其直徑已經超過了以前已知的任何虛空。 這個所發現的虛空的大小如此巨大,以至於一些基本的宇宙學原理都受到了質疑。 宇宙似乎比我們想象的要複雜得多,這些科學家們的泄研究也很可能會成爲近年來最重要的天文學發現之一。 他們的這些工作也表明,我們的星系及其周圍地區也是位於科學界已知的最大超級虛空的中心。 在科學上已知的最大超級虛空的中間,他們都以這些發現名稱的首字母命名爲KBC。 但根據觀察顯示,這個巨大虛空的形狀接近球形,直徑可能達到20億光年。 根據計算,銀河系也位於這個巨大宇宙深淵的條件中心幾億光年,這也距離其邊緣距離也大致相同。 再發現了環繞拉尼亞凱亞超級星雲的巨大虛空的存在,也有助於解釋許多年來一直讓科學家們研究的悖論。 但事實上,由於宇宙的膨脹,宇宙中的所有星系也都在逐漸地分離。 但要測量這種運動的速度也是我們能夠計算所謂的哈勃常數,這也是表明空間膨脹速率的基本物理常數。 然而,如果我們以最接近我們的星系爲基礎來計算哈勃常數,那麼宇宙的其餘部分擴張得太慢了。 但另一方面,如果我們以遠處的物體爲基礎,那麼銀河系周圍的環境也就比它們應有的速度更快。 人類發現了這個虛空也解釋了很多的事情。 事實上,其中的星系也包括銀河和它的鄰居都在不斷地受到虛空外部物體的額外引力所影響。 這也創造了另一個額外的力,它也逐漸將我們的星系團朝不同方向拉伸。 但令人驚訝的是,KBC虛空它如此之大,以至於它不僅包括星系的超級團,它還包括其他的虛空, 例如局部虛空和金牛座虛空,它們還是其結構的一部分。 事實上,儘管KBC在視覺上看起來很大,但它與其他虛空相比,它並不那麼的空曠。 然而,根據計算,即使這個虛空也只是可觀察宇宙背景中一個幾乎不可察覺的黑暗斑點, 但後者的直徑卻達到920億光年。 如果我們看一下宇宙的全局地圖,我們就會看到很多接近KBC虛空的黑暗斑點。 就其大小而言,它們中的大多數也都輕鬆地適應現代物理理論的框架, 而其他一些則展現出令人驚訝和奇怪的特性,這些從科學的角度也都難以解釋。 在浩瀚的太空當中,這類謎團中最引人注目的之一,還是原初超級虛空,也稱爲CMB老斑。 它的直徑估計爲5億到10億光年,它們距離銀河系有60到100億光年之間, 這也意味着這個結構也是宇宙大尺度結構中最廣泛的元素之一。 這個虛空它位於地球天空的南半球,並在上面佔據了一個令人印象深刻的區域,它還是滿月大小的幾倍。 然而,我們的肉眼卻無法看到它,因爲CMB冷斑也只能在通過專門研究微波光譜的望遠鏡時才能看到。 由於這些望遠鏡,天文學家們發現,在這個斑點內,宇宙的一流CMB輻射要比宇宙平均值了約70維開爾文。 這種偏差幾乎是以前記錄到的最強烈和通常的四倍,其巨大的尺寸也使其成爲了一個真正神祕的對象,這一切都需要廣泛研究。 但現在認爲,通過數億光年的深度真空傳播的宇宙的輻射,它們也受到了遠處星系超星團的引力的影響, 這也使得宇宙大爆炸的普遍回升失去了能量,也使CMB冷斑在圖像中看起來就比其周圍更冰涼。 然而,這種效應卻無法完全解釋一流輻射的過度冷卻,根據計算,外部星系的吸引力也只能解釋觀察到的偏差的四分之一。 據推測,剩餘的75%效應可能是由虛空深處集中的暗物質或暗能量的影響所引起的。 然而,在我們真正解開這個宇宙之謎之前,很顯然還需要一段時間。 當我們觀察宇宙時,我們所看到的數億個星系散佈在太空之中,每個星系它也包含了數十億各種各樣的恆星,數萬億的行星和無數其他天體。 這些無盡的多樣性也創造了龐大的宇宙結構,並用發光的網絡覆蓋了整個太空,但所有這一切也都不過是瀰漫在宇宙中的巨大虛空中的微塵。 這個虛空纔是真正的宇宙,它神祕而危險,也許在它的深處還隱藏着宇宙的關鍵謎題的答案。 或者,也許除了無盡的黑暗之外就別無他物,但這一切也讓人類幾乎無法理解。 OK,今天的內容就到這裏就結束了。 如果你從今天的影片中獲得了一些價值,希望你能點贊並分享給身邊的人。 感謝觀看,別忘了點贊和訂閱。 我們下期節目再見。