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同样是宇宙中的星系,最大和最小星系有多大差别?
1. 我们所居住的地球位于太阳系内,这个行星系统以太阳为中心,包括八颗主要行星、数百颗矮行星和众多卫星。
2. 太阳系只是位于银河系中的一小部分,银河系是一个广阔的星系,估计含有1000到4000亿颗恒星。
它的直径大约为15万光年,总质量约为太阳的1.5万亿倍,中心黑洞的质量则达到太阳的431万倍。
3. 尽管银河系浩瀚无垠,但它并非宇宙中最大的星系。
例如,与之相邻的仙女座星系就大约是银河系的两倍大小。
然而,银河系和仙女座星系在本超星系团中的邻居——m87星系,其规模远超二者之和。
4. 然而,m87星系也不是已知宇宙中最大的星系。
目前记录保持者是IC 1101星系,它距离地球约10.45亿光年,位于阿贝尔2029星系群中。
这个星系的直径约为400万光年(也有说法是600万光年),它的体积足以容纳17,000多个银河系。
如果IC 1101星系取代我们的银河系和仙女座星系,它能够覆盖包括三角座星系和大小麦哲伦星系在内的广阔空间。
5. 在惊叹于已知最大的星系之后,我们来看看最小星系的概念。
已知最小的星系是赛格瑞2(Segue 2),位于距离我们11.4万光年之外。
这个星系是银河系的卫星星系,由一小团暗物质形成。
它的尺寸仅相当于太阳系的900倍,质量大约是太阳的55万倍,亮度也只有太阳的大约200倍,这些指标甚至都不及银河系中心黑洞的数值。
6. 尽管赛格瑞2星系比我们的太阳系大,但与较大的星系如银河系相比,它显得非常微小。
如果将这个微小的星系与IC 1101星系相比较,其差别将是巨大无比——无论是体积、质量还是亮度,赛格瑞2星系都不到IC 1101星系的亿分之一,体积上的差异更是达到万亿分之一。
这真是应了那句老话:没有比较就没有伤害。
如果地球缩到只有一个电子大小,那么目前可观测的宇宙有多大?
这个问题我的理解是如果整个宇宙缩小,其中地球缩到原子核大小,太阳系银河系宇宙的大小各是多少。
首先我们确认一下原子核是指什么原子核,氢原子最小,就取他吧。
氢原子核的直径大约是3×10^-15m,地球直径算是km,等于是缩小4.252×10^22。
太阳系的大小,如果按奥尔特云为依据,直径差不多有18万亿公里,换算出来大约是4.2×10^-6m,也就是说太阳系大约有小的灰尘那么大,比PM2.5的要大,就是PM4了,比人的红细胞大一倍。
如果对比觉得不大,那是因为你对原子核的小还没概念。
他已经比原子核直径大了超过10亿倍。
银河系的尺寸,大约12万光n,对比起来大约是26.7CM的直径,比标准篮球的尺寸稍大。
宇宙当前理论上的直径大约是920亿光n,换算出来大约是个直径205KM的球体,直径为地球的1.6%。
我们反过来看看,如果宇宙是个直径为地球1.6%的小行星,银河系就是这个球内一个篮球大小的区域;太阳系就是这个星球的一个尘埃(请注意太阳远比尘埃要小,直径大约只有氢原子的1%),地球就是氢原子核的大小。我们人类是多大?……
人类发展到现在,对世界的了解前所未有,也因此才发现宇宙的浩瀚、自然的伟大、人类的渺小。
一个人的认知取决于他掌握的知识,掌握得越多越觉得大千世界的神秘,更加激发探索的欲望;掌握得越少,越觉得自己无所不能,整天在这里喷东喷西。
我不是说人类不伟大,马航一架飞机在地球上找几n都找不到,还大谈在宇宙找发现!高谈阔论!
宇宙中最大的天体结构究竟有多大?
宇宙中存在着很大的事物或者结构,它们的尺寸远远大于地球,也远远大于太阳。
因为它们实在太大了,用公里来表示它们的尺寸显得很不方便,这就需要用到光年。
一光年,即光在一年内传播的距离,大约为9.5万亿公里。
比邻星距离我们4.2光年,即40万亿公里,音速飞机飞完这段距离需要370万年的时间。
如果觉得这个距离很远,那来看看银河系的大小,银河系的宽度达到了10万光年。
然而,银河系的宽度仅仅是宇宙中已知最大物体宽度的0.001%。
一个不应该存在的巨大结构
宇宙中最大的东西极其庞大,它超越了我们对大小的感知,那就是宽度高达100亿光年的武仙-北冕座长城,这是银河系宽度的10万倍,太阳直径的7亿亿倍。
相比之下,可观测宇宙的预估半径为465亿光年。
天文学家总是被宇宙的均匀性或同质性所困扰,138亿年前宇宙大爆炸所残留下来的热量在我们看见的各个方向上都惊人地均衡。
由于这些早期的温度波动随后导致了密度波动,所以宇宙中的物质也是均匀分布的。
如果宇宙中的物质不是如此平稳地均匀分布,那么大型团块就会吸引更小的物质团块,宇宙将不会膨胀,而是在自身的引力作用下坍缩。
然而,尽管宇宙在很大程度上是均匀的,但由于最初的不规则性,宇宙局部上是参差不齐的。
这种不均匀性可以在密集的恒星、星系、星系团(星系的集合)和超星系团(星系团的集合)中观察到。
宇宙大爆炸模型目前是最被认可的宇宙形成理论,其中非常重要的一个方面是暴涨理论,它可以用来解释这种均匀性。
武仙-北冕座长城是一个超星系团,它代表了极其巨大的不规则或不均匀性,以至于违反了暴胀定律。
这个超星系团是如此巨大,乃至超过了宇宙暴胀模型所允许的最大结构尺寸。
武仙-北冕座长城
武仙-北冕座长城
2013年,天文学家在寻找伽马射线暴时,发现了这一巨大的结构。
因此,这一结构通常被称为伽马射线暴长城。
伽玛射线是整个电磁波谱中能量最高的电磁辐射,这种超高频辐射只存在于少数恒星事件中,比如超新星、中子星的碰撞,或者黑洞吸积盘中快速旋转的物质。
通过研究伽马射线暴,天文学家能够在宇宙中找到巨型结构。
研究人员记录到了一段异常高容量的伽马射线暴,集中在武仙座和北冕座方向上,宽度达到100亿光年,相当于可观测宇宙半径的20%。
天文学家把这个巨大的结构称作武仙-北冕座长城,它最近的地方距离我们96亿光年,最远的地方距离我们105亿光年。
这意味着这个结构在100亿年前就已经存在了,那时宇宙才诞生大约38亿年左右。
在早期的宇宙中,出现如此庞大且复杂的结构让天文学家困惑不已。
迄今为止,天文学家对于这个巨大结构如何形成还不清楚。
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