第13节:演化中的宇宙 大爆炸后7亿~90亿年(2)

这些小系统环绕大星系运动,但渐渐地被拉了过来。最终它们的轨道变形到经常穿越大星系的星系盘。而每次穿越都会被大星系夺走气体和尘埃。经过这样的几个回合,小星系彻底丧失了自己,成为更大的系统的一部分。这就是等待银河系最显著的两个伙伴——大小麦哲伦云的命运。

哈勃太空望远镜拍摄的美丽的超深空视野照片,在它的继任者出现之前可能一直是独一无二的。图中那些星系的异常颜色体现出我们所掌握的、本书中心议题的最根本的证据,这就是宇宙确实在膨胀。这众多天体的不同颜色代表着不同的红移。天体越红,看上去就离开我们越快。我们看到的光线在大爆炸后7亿年——宇宙年龄的5%——时就离开了它们。通过对地基望远镜获得的这些星系的谱线位置的分析,已经证实了这一点。

贯穿这一时期,这些结构还是通过自身引力造成的物质收缩来形成,就像在黑暗(或昏暗)时期那样。这当中也包括最后形成银河系的种苗。银河系的大小超过了平均值,但也不是非常特别。它相当于1000亿个太阳的质量,但赶不上邻近的仙女座旋涡星系。本星系群也不是特别突出,其他的星系群要庞大得多。平均在6000万光年处的室女座星系团包括1000多个星系。

我们的星系:银河系

年轻的星系中储备有大量的气体和尘埃,可以转变成恒星。这些星系的光芒主要发自明亮年轻的蓝色恒星,看上去和我们的星系——一个非常正常的旋涡星系很相似。在讨论其他星系之前,有必要详细地了解一下银河系。我们知道它是旋涡状的,其中心距离我们26000光年。整个系统的总直径超过10万光年,看上去像一个双凸透镜(或两个背靠背叠在一起的煎蛋)。沿着这个系统的平面望去,可以看到许多星星几乎排在一条线上,形成了从太古时代起就被称为银河的横跨夜空的壮丽的光带。中心核球(煎蛋蛋黄)的直径约2万光年。平面之外离开星系盘,在我们称之为银晕的地方有巨大密集的球状星团和许多流浪的恒星。

银心不易看到,因为中间有太多遮蔽的物质。但是射电波和X射线则不受阻碍。银河系中心位于人马座的繁星之后,其精确位置是人马座A*(读作人马座A星),是一个很强的射电源。在中心区有盘绕的尘埃云和能量巨大的恒星组成的星团。在很靠近真正的中心的地方有一个260万倍太阳质量的黑洞。其证据来自星表编号为S21、质量是太阳15倍的一颗恒星。长期的跟踪研究发现它在围绕着一个中心天体以15.2年的周期运动。它离中心天体最近的距离只有17光时(光速×小时),已经贴近黑洞“事件边际”的边缘。在那个界限之内,任何东西都无法逃出。它绕行的速度是惊人的每秒5000千米。从它运动的方式可以推断出中心天体的质量。这一质量是如此巨大而又局限在如此狭小的体积内,除了黑洞,别无可能。

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