大到让人怀疑人生!宇宙间最大的12个天体

原标题:大到让人怀疑人生!宇宙间最大的12个天体

科技日报记者 刘霞

日月之行,若出其中。星汉灿烂,若出其里。行星、恒星、黑洞、星系、星系团、超星系团等等,宇宙间的天体肆无忌惮地以更大的尺度向上延伸、拓展,形成了我们今天看到的浩淼无垠的宇宙,让身处其中的我们哀叹“寄蜉蝣于天地,渺沧海之一粟”。正如庄子所云“吾在天地之间,犹小石小木之在大山也”。

“问苍茫宇宙,谁主沉浮?”尽管宇宙间到处都是“大家伙”,但总有一些天体和结构大到让人怀疑人生,让同类望洋兴叹,也让我们慨叹宇宙之美妙多姿。

美国趣味科学网站近日为我们梳理了宇宙中同类天体中的“巨无霸”。

最大的系外行星:GQ Lupi b

2005年,德国《明镜》周刊报道称,德国天文物理学家拉尔夫·诺伊豪依泽尔领导的科研小组,成功拍摄到了围绕被命名为GQ Lupi的恒星转动的一颗行星GQ Lupi b的照片,这是人类第一次拍摄到太阳系外行星的照片,这一成果也是人类寻找类似地球大小系外行星过程中的一个里程碑。

据悉,恒星GQ Lupi距地球约400光年。行星GQ Lupi b则呈亮点状,两者之间的距离是太阳与地球距离(约1.5亿公里)的100倍以上,环绕一周大约需要1200年。

GQ Lupi恒星位于天狼座,“芳龄”100万岁,仅为太阳年龄的4600分之一,但它却有行星GQ Lupi b“相偎相依”。尽管十多年过去了,天文学家目前仍不确定GQ Lupi b由什么构成,其“真实身份”也还是个未解之谜。

但科学家们估计,GQ Lupi b的半径约为木星半径的3.5倍,这意味着如果它是一颗系外行星的话,将是迄今已知最大的系外行星。

最大的恒星:盾牌座UY

盾牌座UY(UY Scuti)是一颗超大恒星,其半径约为太阳半径的1708倍,使其成为宇宙中迄今已知的最大恒星。

盾牌座UY是一颗位于盾牌座的红超巨星,其不仅体积巨大,亮度也非常高,是光度最高的恒星之一;它也是一颗半规则变星,光变周期约为740天。

目前盾牌座UY正处于生命末期,活动极不稳定,科学家预计其将在几千万年内以超新星爆发壮烈地结束自己的生命。

最大的星云:蜘蛛星云

蜘蛛星云又称剑鱼座30(30 Doradus),它蜘蛛般的外形使它得名“蜘蛛星云”。它既是已知的最大星云,也是本星系群(Local Group,包括银河系在内的一群星系)中最明亮、最活跃的恒星形成区域,位于距地球17万光年之遥的大麦哲伦星云中。

大麦哲伦星云又称大麦哲伦星系,是一个环绕银河系运转的星系,跨度约为14000光年,质量约为太阳的100亿倍,大致相当于银河系的百分之一。大麦哲伦星系是距离银河系最近的星系之一,是非常活跃的恒星形成区域,其内部巨大的气体云缓慢塌缩,孕育出新恒星。

最大的空洞:波江座空洞

宇宙中有无数天体,由于质量和性质不同,人们习惯于将其划分为不同种类,除了恒星、行星、小天体之外,还有黑洞、虫洞甚至白洞等,它们共同构成了浩瀚无边的宇宙空间。

随着相关研究的不断深入,人们还发现了新的天体系统——宇宙空洞。空洞中只包含很少或完全不包含任何星系。其中最大的一个空洞正是“波江座空洞”(Eridanus in Eridanus)。

2004年,天文学家注意到,由美国国家航空航天局(NASA)的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP,主要对宇宙微波背景辐射进行扫描)卫星绘制的星图上存在一个巨大的空白区域,这就是“波江座空洞”。

“波江座空洞”的直径为18亿光年,奇怪的是,尽管其如此庞大,但其间没有星星、气体、灰尘甚至暗物质。“波江座空洞”这种大小和规模的空洞究竟是如何形成?科学家们目前仍对此感到困惑不已。

最大的星系:IC 1101

我们所处的银河系的直径约为10万光年,看起来似乎很大,但对浩淼宇宙中的螺旋星系来说,这只是个平均值。相比之下,迄今已知最大的星系IC 1101的大小是银河系的50倍,“体重”约是银河系的2000倍。如果把它放在我们银河系的位置上,它会吞噬掉大麦哲伦星云、小麦哲伦星云及我们邻近的仙女座星系等。

IC 1101距离地球10亿光年,位于巨蛇座。它之所以变得如此庞大,是因为在超十亿年的岁月中,无数个像仙女座和银河系大小的星系,不断碰撞合并,形成了这个宇宙的“巨无霸”。

这个星系已经耗尽所有孕育恒星的气体,因此很少会有新恒星诞生,剩下的恒星是其间唯一的能量来源。直到这些恒星“寿终正寝”,这个星系也将走向自己生命的终点。

最大的黑洞:TON 618

科学家们认为,每个星系中心都潜伏着一颗超大质量的黑洞,其质量可以达到太阳质量的数百万倍。

人类目前已知最大的黑洞为TON 618,位于距离地球104亿光年之外的猎犬座,据估计,其质量约为660亿个太阳质量。

黑洞是宇宙中最令人生畏的天体,因为它巨大的引力可以吞噬掉宇宙中的一切,就连光也无法逃逸。科学家估计,如果这个黑洞朝着地球的方向走来,别说整个太阳系了,就算是整个银河系都没办法逃过它的“魔掌”。

最大的星系泡泡:费米气泡

吹泡泡是很好玩的事情,大人孩子都喜欢吹泡泡,银河系也不例外。

2010年,科学家借助费米太空望远镜,发现了银河系中的两个巨大结构——两个巨大的费米气泡:一个位于银盘之上,一个位于银盘之下,高度各达25000光年(银河系宽度的四分之一),估计时速可达320万公里。

科学家们仍然不是很清楚这些费米气泡到底是如何产生的,但它们似乎是位于银河系中央的黑洞“疯狂进食”的结果。黑洞会吞噬周围的物质,比如它周围的恒星等星体以及星云等。这种“疯狂进食”会产生强烈的辐射,导致气体被加热膨胀,有一部分气体会因为伽马射线的辐射压从黑洞两极喷出,时间一长,吹出的泡泡看上去就很大。

最大的单天体:原星团SPT2349-56

大约15亿年前,在宇宙仅为目前年龄的十分之一时,有14个星系开始彼此纠缠、碰撞,上演了一幕“群雄并起,合纵连横”的大戏,最终形成了迄今已知由引力结合的质量最大的宇宙天体:原星团(Protocluster)SPT2349-56。由引力结合指的是,随着宇宙不断扩张,星系团中星系之间的引力足以克服宇宙膨胀,使各星系得以永远聚在一起。

这些星系互相挤压在一起,占据的空间仅为银河系的3倍,但其质量为太阳质量的10万亿倍。进一步的观察表明,大约还有另外50个星系围绕着该结构旋转,这些星系彼此靠拢形成一个星系团(只有包含50个星系以上的星系群,才能被称为星系团),许多星系在其中彼此“共舞”。

原星团SPT2349-56距地球124亿光年,团内的多尘星系正以千倍于银河系的速度形成恒星。

研究人员表示,这个星系团如何以惊人的速度达到如此巨大的规模,尚是一个不解之谜,但它提供了一个绝佳机会,可以帮助我们研究大质量星系如何合并成巨大的星系团。

最大的星系团:沙普利超星系团

20世纪30年代,天文学家哈洛·沙普利发现了一个庞大的星系团,现在以他的名字命名为“沙普利超星系团”(Shapley Supercluster)。欧洲航天局称,沙普利超星系团包含8000多个星系,其质量是太阳的1000亿倍。

最大超星系团:拉尼亚克亚超星系团

拉尼亚凯亚超星系团是银河系、太阳系和地球所处的超星系团。2014年9月,美国夏威夷大学的布伦特·塔利和法国里昂第一大学的海伦·库尔图瓦所领导的团队发表了一种通过星系的视向速度来定义超星系团的新方法,并由此定义了拉尼亚亚超星系团(Laniakea Supercluster)。

拉尼亚克亚取自夏威夷语中“天空”(lani)与“辽阔无际”(akea)两个词的组合,真是“人如其名”,我们的银河系只是其中的“沧海一粟”。尽管它没有正式的界限,但天文学家估计它包含大约10万个星系,总质量约为太阳质量的1000亿倍,跨越5.2亿光年的距离。

最大的类星体集合:Huge-LQG

类星体超级明亮,而且超级大。有时候,类星体可以聚在一起,其中最大的一个类星体集被命名为“巨大的类星体集”(Huge-LQG)。

《大西洋月刊》杂志的报道指出,这个庞大的宇宙集合包含73个类星体,太阳质量的6.1*1018倍,最大跨度据信达40亿光年。

宇宙中最大的结构:武仙-北冕座长城

可观测宇宙中已知最大的结构非武仙-北冕座长城(ercules-Corona Borealis Great Wall)莫属,它是一个由星系组成的巨大超结构,延伸超过100亿光年,可能包含有数十亿个星系。

2013年11月,天文学家使用“雨燕”卫星和费米伽玛射线太空望远镜的观测资料,将发生在遥远宇宙的多次伽玛射线暴位置绘制成分布图时,发现了这个巨大结构,它之所以得名是因为它在天球上的投影位置在武仙座和北冕座。

上述这些结构是目前可观测宇宙中已知同类型天体中的“翘楚”。未来,随着人类科技发展的不断进步,人类观测到的宇宙范围也会越来越大,届时,可能会有新的“庞然大物”出现,给我们带来疑问的同时也给我们带来惊喜!

让惊喜来得更猛烈些吧!

来源:科技日报 文中图片均由作者提供

编辑:李俊霞(实习)

审核:管晶晶返回搜狐,查看更多

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