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科学探索

从地球到史隆长城,可观测宇宙的尺度,远超出人类的想象

科学探索宇宙观察2023-06-10

好奇的人类的天性,远古时期的人类也常会抬头仰望星空,思考着天外的世界会是什么样子。

在科技没有走进人类世界之前,人们大多认为地球是宇宙的中心,头顶的星星和太阳都是地球的一部分,现在我们知道,相对于浩瀚的宇宙来说,地球和人类都渺小的像尘埃一样,可具体有多渺小,我们始终很难有清晰的认知,2.9万公里的地方拍摄了这张著名的照片:蓝色弹珠,这是一张地球的全景图,在宇宙一片漆黑的背景下,一颗蓝色的星球静静地悬在空中。

在此之前,阿波罗8号也同样给地球拍过全景图,与蓝色弹珠不同的是,这次的地球是在月球表面拍摄的,月球是距离地球最近的一个天体,只有38万公里,这点距离在地球上来说可能很远了,但在宇宙的背景下几乎是微不足道的。

这时在月球上观看地球升起,后来虽然也发射了其他许多探测器,但只有旅行者一号走得最远。

1990年2月24日,旅行者一号已经完成了它的主要任务,要向更广阔的星际空间探索,在天文学家卡尔.萨根的提议下几乎快要和噪点融为一体,但实际上它就是人类的家园:我们赖以生存的地球,这张照片让无数沉浸在繁忙生活中的人得以向外太空瞥一眼,思考人类和地球在宇宙中的意义。

通过这张照片,我们直观地感受到了地球在宇宙中的渺小,但事实还要远超我们的想象。

因为这张照片距离地球只有64亿公里,而旅行者一号在拍完这张照片后又继续飞了31年,时至今日它仍然没有飞出太阳系,保守估计旅行者一号像太阳这样的恒星大约有1000亿到4000亿颗左右,行星更是不计其数。

在人类看来不可逾越的距离,只是银河系的亿分之一。

我们把视角再次拉远,看看银河系之外,会发现银河系实际上也非常渺小,银河系和仙女座大星系等十几个星系共同归属于本星系群,而这块薄饼的覆盖面积直径足有1.1亿光年。

后来我们发现,我们的室女座星系团,身处在浩瀚到有些恐怖的拉尼亚凯亚超星系团,拉尼亚凯亚超星系团的直径大约有5.2亿光年,10^17个太阳质量可观测宇宙

理论上来说,人类目前能够观测到的宇宙最大范围直径为930亿光年,但可观测宇宙并不是宇宙的全貌,宇宙边缘的空间膨胀速度已经超过光速,那些光永远也到达不了地球,我们永远也观察不到它。