94%的星系已失联?宇宙超光速膨胀的背后,或是人类文明的孤独

答案在这儿 2023-04-30 11:27:50

你感受到了吗?地球正在受到孤立!

我们不仅没有在其它星球发现小伙伴,其他天体还在不停远离我们,也许若干年后,人类能观测的宇宙范围中,会只剩下我们自己,再无其他星体,包括太阳和月亮。

地球最后可能会成为“孤家寡人”?

这不是危言耸听,因为早在20世纪初,美国天文学家维斯托.斯里弗就发现了这个问题。

他观测了41个星系的光谱,惊讶地发现其中就有36个星系的光谱在发生红移。红移现象是天文学界普遍用来预测天体移动上的,光谱红移,意味着,这些星系在远离地球。

后来再经过一系列观测,有研究人员指出,已经有大约94%的星系与我们失联了,意思就是,这些星系人类已经找不到了。星系要是再这么继续远离,人类真有可能成为宇宙中最孤独的文明。

如果宇宙中的星系再继续远离,地球可能正要“四周皆空”了

星系退行的发现

在哥白尼提出“日心说”之前,人类骄傲地以为我们的地球就是宇宙中心,我们能看到的星星,都在围绕着地球转。

1842年,有个天文学家观察太空时,忽然发现他一直观测的星体在渐渐远离地球,接着,越来越多的天文研究者发现地球周围的所有星体都离地球越来越远,于是定义了红移现象,也更加肯定了宇宙是从一次大爆炸中形成的。

爱因斯坦提出了广义相对论后,静态宇宙理论开始站不住脚,在此之后,比利时天文学家乔治.勒梅特也同样发现宇宙一直在膨胀。

比利时天文学家乔治.勒梅特发现宇宙一直在膨胀

1929年,美国天文学家埃德温.哈勃确定了星系在退行。距离地球遥远的星系远离地球的速度跟它们离地球的距离成正比,也就是说,离地球越远的星系,远离地球的速度越快。

星系退行的理论,后来以乔治.勒梅特和埃德温.哈勃两人的名字一起命名为哈勃–勒梅特定律。有了这个定律后,宇宙诞生与大爆炸的说法又有了重要的证据支撑。

遥远星系的退行速度与它们离地球的距离成正比(左),哈勃(中)和勒梅特(右)

宇宙爆炸之后,就开始膨胀,且速度越来越快,这种扩张和拉扯将星系们之间的距离越拉越远。

那么,离我们最远的星系在哪呢?它又是什么样子的呢?

哈勃望远镜可以回答这个问题。

2012年,NASA用哈勃望远镜观察宇宙,找到了一个非常遥远的星系,它看起来很暗淡,像一个可怕的无底深渊。

NASA将这片区域命名哈勃极端深空场,简称为XDF。

哈勃望远镜观察到的哈勃极端深空场

XDF的区域不宽,角直径还不到满月直径的十分之一。这片区域相当古老,人类推测的宇宙年纪约为137亿岁,这片区域的形成就能追溯回132亿年前。

但根据宇宙膨胀理论,XDF也许曾经离我们很近,是这100多亿年的运动中逐渐远离的。在距XDF更远的地方,那些哈勃都看不到的星系,怕是远离地球的速度已经超过了光速。

哈勃发现的已知三颗距离地球最遥远的超新星

宇宙中的神秘力量——暗能量

2022年,NASA又用哈勃望远镜在XDF里拍下了多张照片,组成了一幅五彩斑斓的XDF视场图。在这张图上,有很多像钻石一样闪耀的光斑,那就是宇宙深处的星系,只是离我们太远所以看起来小,实际上几乎每一个都比太阳大的多。

XDF里的星系多而复杂,离我们很遥远

根据哈勃望远镜观测的数据统计,宇宙中至少有20000亿个星系,当然这个数字肯定还会增加,而增加多少,取决于人类科技的发展速度。

不过,要说这个数字会不断减少也没毛病,因为根据哈勃–勒梅特定律,所有的星系都在不停远离我们。

所以,也许地球真的不是宇宙中唯一存在高等文明的星球,只是那些有文明的星球在很早之前就光速远离了地球,当人类想探索他们的时候,已经够不着了。

或许宇宙中真的还存在其它的高等文明

而且,不管他们的文明出现怎样的变化,都影响不到地球,因为在我们看来,光速是宇宙中最快的速度,除非能制造出超光速的宇宙飞船,否则再先进的文明都到达不了地球。

这也说明,那些推崇外星文明论的人或会失望了。

那么宇宙中的星体为什么会不断地互相远离呢?

现在主流的答案是,因为暗能量的作用。暗能量能驱动宇宙运动,并在宇宙中起排斥力作用,与引力刚好相反。

大多数人认为是宇宙膨胀和暗能量有关

我们知道星体都有引力,能吸引周围比它质量小的星体向它靠近。比如太阳是太阳系中质量最大的星体,其他行星都因为它的引力围绕它旋转。但这些行星并没有离太阳越来越近,而是保持着距离,就是因为有暗能量的存在。

而且,太阳和月亮离地球也越来越远,虽然目前来看速度并不快,但也从某种程度上给暗能量的存在增添了证据。

暗能量说目前很流行,不过实际上它在宇宙学中是一种还未证实的猜想。它同暗物质一样,是理论上存在于宇宙中但不可见的能量。

暗能量如今并未被证实,只是在理论上存在的

2022年,美国天体物理学界有一项分析,认为宇宙是由三分之二暗能量和三分之一的暗物质组成的。

暗物质有吸引力,像万有引力一样,让宇宙中的物质和天体相互靠近,暗能量则是相对的,它的存在,是推开各种天体,使它们往各自的反方向运动。暗能量不能吸收光,也不能反射光,因此人类无法通过天文仪器去观测它。

有一种天文研究理论认为,暗能量能吞噬暗物质,让宇宙加速膨胀,但有的学者不认同这个理论,觉得它和传统的宇宙模型相悖,可天文观测到的星体之间相互远离现象又在支持暗能量的存在说法,尤其是星系退行理论。

星体之间相互远离的现象似乎在支持暗能量存在说

我们现在观测到的星系,并不是实时的,而是它们过去的状态。因为宇宙中的距离是用光年来定义的,就是说,我们看到的星系,是它们发出或者反射的光经历了很久的光年才抵达地球。

如果某些星系离地球越来越远,便表示有种能量一直在推动它们。

不过我们不用太担心地球很快会被孤立,因为还有一个天文学发现表明,离我们最近的仙女星系正在接近银河系,二者都在朝着巨引源的方向前进,大约45亿年之后它们相撞,然后融合在一起。

仙女星系和银河系在未来恐会相撞

要是人类文明能再存在几十亿年,说不定就能在仙女星系中找到其他的高等文明。

可是问题又来了,根据宇宙星体寿命理论,地球进入衰老期的时间估计没有多久了,届时地球上的生命可能都会灭亡,人类根本没有机会在仙女星系靠近我们的时候去一探究竟。

不过至少,我们在被各个星系孤立前,还有超大的仙女星系陪着我们。而且也说不定,那时人类的科技已经先进到能够移居其他星系了,不怕地球被孤立。

人类暂时还不会在星河中孤单

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