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94%的星系已失聯?宇宙超光速膨脹的背后,或是人類文明的孤獨
2023/09/04

你感受到了嗎?地球正在受到孤立!

我們不僅沒有在其它星球發現小伙伴,其他天體還在不停遠離我們,也許若干年后,人類能觀測的宇宙范圍中,會只剩下我們自己,再無其他星體,包括太陽和月亮。

地球最后可能會成為「孤家寡人」?

這不是危言聳聽,因為早在20世紀初,美國天文學家維斯托.斯里弗就發現了這個問題。

他觀測了41個星系的光譜, 驚訝地發現其中就有36個星系的光譜在發生紅移。紅移現象是天文學界普遍用來預測天體移動上的,光譜紅移,意味著 ,這些星系在遠離地球

後來再經過一系列觀測,有研究人員指出, 已經有大約94%的星系與我們失聯了,意思就是,這些星系人類已經找不到了。星系要是再這麼繼續遠離,人類真有可能成為宇宙中最孤獨的文明。

如果宇宙中的星系再繼續遠離,地球可能正要「四周皆空」了

星系退行的發現

在哥白尼提出「日心說」之前,人類驕傲地以為我們的地球就是宇宙中心,我們能看到的星星,都在圍繞著地球轉。

1842年,有個天文學家觀察太空時,忽然發現他一直觀測的星體在漸漸遠離地球,接著,越來越多的天文研究者發現地球周圍的所有星體都離地球越來越遠,于是定義了紅移現象, 也更加肯定了宇宙是從一次大爆炸中形成的

愛因斯坦提出了廣義相對論后,靜態宇宙理論開始站不住腳,在此之后,比利時天文學家喬治.勒梅特也同樣發現宇宙一直在膨脹。

比利時天文學家喬治.勒梅特發現宇宙一直在膨脹

1929年,美國天文學家埃德溫.哈勃確定了星系在退行。 距離地球遙遠的星系遠離地球的速度跟它們離地球的距離成正比,也就是說,離地球越遠的星系,遠離地球的速度越快。

星系退行的理論,後來以喬治.勒梅特和埃德溫.哈勃兩人的名字一起命名為 哈勃–勒梅特定律。有了這個定律后,宇宙誕生與大爆炸的說法又有了重要的證據支撐。

遙遠星系的退行速度與它們離地球的距離成正比(左),哈勃(中)和勒梅特(右)

宇宙爆炸之后,就開始膨脹,且速度越來越快, 這種擴張和拉扯將星系們之間的距離越拉越遠

那麼,離我們最遠的星系在哪呢?它又是什麼樣子的呢?

哈勃望遠鏡可以回答這個問題。

2012年,NASA用哈勃望遠鏡觀察宇宙,找到了一個非常遙遠的星系,它看起來很暗淡,像一個可怕的無底深淵。

NASA將這片區域命名 哈勃極端深空場,簡稱為XDF

哈勃望遠鏡觀察到的哈勃極端深空場

XDF的區域不寬,角直徑還不到滿月直徑的十分之一。這片區域相當古老,人類推測的宇宙年紀約為137億歲,這片區域的形成就能追溯回132億年前。

但根據宇宙膨脹理論,XDF也許曾經離我們很近,是這100多億年的運動中逐漸遠離的。在距XDF更遠的地方,那些哈勃都看不到的星系,怕是遠離地球的速度已經超過了光速。

哈勃發現的已知三顆距離地球最遙遠的超新星

宇宙中的神秘力量——暗能量

2022年,NASA又用哈勃望遠鏡在XDF里拍下了多張照片,組成了一幅五彩斑斕的XDF視場圖。在這張圖上,有很多像鉆石一樣閃耀的光斑,那就是宇宙深處的星系,只是離我們太遠所以看起來小,實際上幾乎每一個都比太陽大的多。

XDF里的星系多而復雜,離我們很遙遠

根據哈勃望遠鏡觀測的數據統計,宇宙中至少有20000億個星系,當然這個數字肯定還會增加,而增加多少,取決于人類科技的發展速度。

不過,要說這個數字會不斷減少也沒毛病,因為根據哈勃–勒梅特定律,所有的星系都在不停遠離我們。

所以,也許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遠離了地球,當人類想探索他們的時候,已經夠不著了。

或許宇宙中真的還存在其它的高等文明

而且,不管他們的文明出現怎樣的變化,都影響不到地球,因為在我們看來,光速是宇宙中最快的速度,除非能制造出超光速的宇宙飛船,否則再先進的文明都到達不了地球。

這也說明,那些推崇外星文明論的人或會失望了。

那麼宇宙中的星體為什麼會不斷地互相遠離呢?

現在主流的答案是,因為暗能量的作用。 暗能量能驅動宇宙運動,并在宇宙中起排斥力作用,與引力剛好相反。

大多數人認為是宇宙膨脹和暗能量有關

我們知道星體都有引力,能吸引周圍比它質量小的星體向它靠近。比如太陽是太陽系中質量最大的星體,其他行星都因為它的引力圍繞它旋轉。但這些行星并沒有離太陽越來越近, 而是保持著距離,就是因為有暗能量的存在

而且,太陽和月亮離地球也越來越遠,雖然目前來看速度并不快,但也從某種程度上給暗能量的存在增添了證據。

暗能量會導致地球被孤立嗎?

暗能量說目前很流行,不過實際上它在宇宙學中是一種還未證實的猜想。它同暗物質一樣,是理論上存在于宇宙中但不可見的能量。

暗能量如今并未被證實,只是在理論上存在的

2022年,美國天體物理學界有一項分析,認為宇宙是由三分之二暗能量和三分之一的暗物質組成的。

暗物質有吸引力,像萬有引力一樣,讓宇宙中的物質和天體相互靠近,暗能量則是相對的,它的存在,是推開各種天體,使它們往各自的反方向運動。暗能量不能吸收光,也不能反射光,因此人類無法通過天文儀器去觀測它。

有一種天文研究理論認為, 暗能量能吞噬暗物質,讓宇宙加速膨脹,但有的學者不認同這個理論,覺得它和傳統的宇宙模型相悖,可天文觀測到的星體之間相互遠離現象又在支持暗能量的存在說法,尤其是星系退行理論。

星體之間相互遠離的現象似乎在支持暗能量存在說

我們現在觀測到的星系,并不是實時的,而是它們過去的狀態。因為宇宙中的距離是用光年來定義的,就是說,我們看到的星系,是它們發出或者反射的光經歷了很久的光年才抵達地球。

如果某些星系離地球越來越遠,便表示有種能量一直在推動它們

不過我們不用太擔心地球很快會被孤立,因為還有一個天文學發現表明, 離我們最近的仙女星系正在接近銀河系,二者都在朝著巨引源的方向前進,大約45億年之后它們相撞,然后融合在一起。

仙女星系和銀河系在未來恐會相撞

要是人類文明能再存在幾十億年,說不定就能在仙女星系中找到其他的高等文明。

可是問題又來了,根據宇宙星體壽命理論,地球進入衰老期的時間估計沒有多久了,屆時地球上的生命可能都會滅亡,人類根本沒有機會在仙女星系靠近我們的時候去一探究竟。

不過至少, 我們在被各個星系孤立前,還有超大的仙女星系陪著我們。而且也說不定,那時人類的科技已經先進到能夠移居其他星系了,不怕地球被孤立。

人類暫時還不會在星河中孤單

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