在宇宙中,從微觀粒子,到星系,再到更大尺度結(jié)構,萬物都在運動,既有自轉(zhuǎn)也有公轉(zhuǎn)。所有的物質(zhì)都在轉(zhuǎn)呀轉(zhuǎn),不是你繞著我轉(zhuǎn),就是我繞著他轉(zhuǎn),根本停不下來。
我們先從宇宙尺度大致來了解一下我們所在的地球:
地球 ? 地月系 ? 內(nèi)太陽系 ? 太陽系 ? 本地星際云 ? 本地泡 ? 古爾德帶 ? 獵戶臂 ? 銀河系 ? 銀河系次集團 ? 本星系群 ? 室女座超星系團 ? 拉尼亞凱亞超星系團 ? 雙魚-鯨魚座超星系團復合體?? 可觀測宇宙 ? 宇宙
我們簡化一下得到:
地球 ? 太陽系 ? 銀河系 ? 本星系群 ? 室女座超星系團 ? 拉尼亞凱亞超星系團 ? 可觀測宇宙 ? 宇宙
地球繞著太陽轉(zhuǎn)
人類所在的地球是太陽系中的一顆行星,根據(jù)現(xiàn)代科學的認知,太陽系是神秘的宇宙中,坤與乾之間的一個宏大的平面。其中,太陽系的軌道長半軸達到了149.598.023公里,短半軸為149,577,161公里。
在太陽系中,太陽是整個系統(tǒng)的引力中心,所以地球是繞著太陽轉(zhuǎn)。地球圍繞太陽一圈需要的時間是24小時,而地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)一圈需要的距離是9.4億公里。折算下來每秒鐘29.8千米。
太陽繞著銀心轉(zhuǎn)
很多人都知道銀河系是非常大的,甚至我們根本想象不到它究竟有多大。太陽系位于銀河系旋臂的邊緣位置,在離銀河系中心的距離上算是比較偏遠的。銀河系中心有一個黑洞,這個黑洞便是整個銀河系的引力中心。除了太陽系以外,其他天體也在圍繞銀河系的中心旋轉(zhuǎn)。
科學家認為太陽的公轉(zhuǎn)方向是順時針,跟地球的自轉(zhuǎn)以及公轉(zhuǎn)方向是不一樣的。太陽繞銀心轉(zhuǎn)動的軌跡很像波浪線,運行呈現(xiàn)一定的周期性,每穿過一次銀道面需要3200年,規(guī)律的運動讓人們對它有了更多的了解。
在圍繞銀河系公轉(zhuǎn)的過程中,太陽系其實不是一直都有著恒定的速度。太陽系在銀河系中環(huán)繞一圈需要的時間被科學家測定為大約是2.225億年,而圍繞銀河系公轉(zhuǎn)的速度則是每秒220公里,這樣的速度對于普通人來說無法想象,即使有這么快的速度,繞銀河系一圈也需要2.2億年,繞一周的時間被稱為1銀河年。
太陽系誕生之后一共過了20個銀河年,可見僅僅旋轉(zhuǎn)了20圈。
比銀河系更大的系統(tǒng)是本群星系群,其中包含仙女座星系和其他六十多個星系。但是在本群星系中,就屬銀河系和仙女座星系質(zhì)量最大。
按道理來說,銀河系應該繞本群星系的中心旋轉(zhuǎn)。但本星系群的中心不是實物天體,而是整個星系群的質(zhì)量分布中心。就相當一個不規(guī)則的物體,其重心并不是幾何結(jié)構的中心,而是質(zhì)量分布的中心。
由于其他星系質(zhì)量不大,這導致本群星系的質(zhì)量中心就位于銀河系和仙女座星系之間。所以銀河系基本上并不是繞本群星系的質(zhì)量中心旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)科學家估算,銀河系就是繞著M87星系中的超級黑洞旋轉(zhuǎn),它們距離我們六千萬光年遠,銀河系繞這些黑洞自轉(zhuǎn)一周需要1000億年。
從宇宙誕生至今,銀河系都還有完成一次公轉(zhuǎn),目前只完成了七分之一個周期。銀河系將在860億年后完成第一次完整的公轉(zhuǎn)。
本群星系又又繞著誰轉(zhuǎn)?
本群星系又屬于范圍更大的本超星系團,也就是室女座超星系團,室女座超星系團的中心距離地球大約6000萬光年,因其中心位于室女座而得名。著名的梅西耶天體如M49、M60、M86、M87均位于此處。
室女座超星系團直徑約1300萬光年,總質(zhì)量大約為10^15太陽質(zhì)量,平均退行速度為1180千米/秒,擁有約1,300(也可能高達2,000)個星系,組成更巨大的本超星系團的心臟部分,而我們銀河系所在的本地群只是這個集團的外圍成員。
室女座超星系團存在一個超級黑洞。該黑洞位于室女座一個巨橢圓星系M87的中心,距離地球5500萬光年,質(zhì)量約為太陽的65億倍。很明顯,這個黑洞就是室女座超星系團的引力中心。
室女座超星系團又又又繞著誰轉(zhuǎn)?
別急,這還沒完,在宇宙尺度上,還有一個更大的結(jié)構,這就是拉尼亞凱亞超星系團。
室女座超星系團只是它的其中一部分。室女座超星系團中包含了100個星系群,像銀河系這樣的存在多達1300到2000個,占據(jù)了直徑約有1億光年的空間,但這只是拉尼亞凱亞直徑的五分之一。
拉尼亞凱亞超星系團內(nèi)最巨大的星系團包含室女座星系團、長蛇座星系團、半人馬座星系團、阿貝爾3565、阿貝爾3574、阿貝爾3521、天爐座星系團、波江座星系團和矩尺座星系團。整個超星系團由大約300到500個已知的星系團和星系群組成。
而在拉尼亞凱亞超星系團中心的矩尺座星系團附近,有一處引力異常的地方,被人們稱之為巨引源。
巨引源是拉尼亞凱亞超星系團的重力中心。其引力中心距離地球約1.5億至2.5億光年,這里的引力非常異常,以至于如此遙遠的我們的本星系群也會受其引力的影響。
在拉尼亞凱亞超星系團,所有星系,包括室女座超星系團都圍繞它的重力中心旋轉(zhuǎn)。
至于更大尺度上的星系團如何運動,我們還無從得知。但在科技突飛猛進的今天,相信要不了多久,科學家會給我們帶來更多的答案。
最后再來一張神圖:
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