如果你有幸看到这篇文章,我们将一起探讨宇宙中最具争议的一个悖论,请耐心读完这篇文章,这将改变你的世界观。
“139亿年前”,没有物质、没有时间、没有空间、更没有生命和意识,总之一切都是空。
138.2亿年前,一个无法想象的“点”爆炸了,这个“点”的体积无限小,密度无限大,现有宇宙中所有事物都诞生于这一点。
这就是宇宙大爆炸的奇点。接着物质、时间和空间诞生了。
空间以超光速的速率向外膨胀,这种膨胀以三维立体方式均匀发散开来。经过了138亿年的膨胀,我们目前可以观察到的宇宙半径有460亿光年。
你当然会问道:既然宇宙起源于138亿年前的奇点,那么这个奇点就是目前宇宙的中心点,我们不得不相信宇宙有个中心点,所有的事物都是围绕这一中心点旋转的。
我们再来思考一个朴素的问题。月球绕地球公转,周期28天。地球绕太阳公转,周期366天。太阳绕银河系中心的超大型黑洞公转,周期2.2亿年
那么银河系绕什么公转?
银河系是绕比它级别更高的本群星系的某一个共同质点公转。
本群星系群又绕更高级别的室女座超星系团的共同质点公转。以此类推,宇宙中所有的星系必然会绕着同一个点公转。这个点就是宇宙中万有引力的中心点。
那么这个点在哪?这个点是不是就是宇宙大爆炸的奇点?
科学家最新的研究发现:万有引力的中心点不存在,宇宙大爆炸的奇点不可能存在于现在的宇宙中。
所以悖论就出现在这里。按照最直观朴素的观点来看,宇宙必然存在一个中心点。但是事实却并非如此。
为了解释这一问题,我们必须要明白哈勃定律。
清朝灭亡的那一年(1912年),美国天文学家维斯托·斯里弗就开始观测了宇宙星系的运动情况,在此后的10年间。他观测了41个星系的光谱,发现其中的36个星系的光谱发生红移,他认为这种现象意味着这些星系正在远离地球。
1916年,爱因斯坦发表广义相对论,全新的引力场方程出世。引力场方程暗示:宇宙在膨胀
1929年:天文学家埃德温·哈勃归纳了维斯托·斯里弗的研究,在引力场方程的基础上提出了全新的结论:距离地球越远的星系,其退行速度越快。
可以把宇宙想象成一个气球,其中任意两点的距离会随着气球的膨胀,离得越来越远。这时候你会发现,气球并没有中心点,也可以认为任意一点都可以作为气球的中心点。
同理到宇宙中,你会发现任何一个空间点都可以作为宇宙的中心点。
地球就是“已知宇宙”的中心点。因为已知宇宙是以人类能接收到宇宙“上下左右”最远的电磁波信号绘制出来的图景。地球自然处于已知宇宙的中心。
这是不是意外着:宇宙的万有引力中心点是存在的,只是人类目前还找不到,或者说这个中心点在已知宇宙的外面。
科学家早就否定了万有引力中心点的说法,因为引力理论可能存在错误的,或者说引力理论是局域性有效的。
为什么科学家一定要假设暗物质的存在?
这是因为引力理论一旦在解释星系大尺度级别的问题时就出现错误。
银河系自转速度十分快,其离心力就十分强。如果按照引力理论解释:银河系内的天体必然被强大的离心力甩的分崩离析,那为什么银河系还没有分崩离析呢?
答案只有两种
第一种:假设存在一种人类观测不到的物质参与其中,以保证银河系正常运转。
另一种答案就是:引力理论是错的,或者引力理论是有空间局限的。解释恒星尺度的问题会完美适用,一旦上升到星系尺度上就会失效。
而大部分科学家不愿相信第二种答案,所以只能笃信第一种答案,那就是暗物质。
所以说,要解释宇宙万有引力的中心点问题必须要澄清引力理论,关键点就在于暗物质是否真实存在。
如果暗物质不存在,那么引力理论就可能是局域性理论,那么就不可能存在引力中心点。
简介:Messier 86(NGC 4406)是一颗椭圆(透镜状)星系,位于南部室女座,距离地球5200万光年,只能用望远镜观测到。其周围存在大规模气体晕,与其超音速运动产生的压力有关。余文介绍了Messier 86的观测史和观测定位。
梅西叶86,图片来源:维基百科。
18世纪,法国著名天文学家查尔斯·梅西叶在观测夜空时注意到了一些“星云状天体”的存在。最初他误认为是彗星,于是他开始给它们分类,希望借此星表避免其他天文学家犯同样的错误。最终的星表(称为梅西叶星表)包含了100多个天体,是最有影响力的深空天体星表之一。(梅西叶本身是个彗星猎人,他编集这个星云星团表是为了将彗星和天上的云雾状天体区分开)
其中一个椭圆(透镜状)星系被称为梅西叶86。它位于室女座南部,距离地球约5200万光年远,这个星系是室女座星系团的另一个成员-离银河系最近的大星系团。受距离和邻近其他明亮的星系等因素影响,这个星系只能用望远镜才能看到,或者在观测条件足够的情况下,用双筒望远镜才能看到一个微弱的星团。
描述:
它正朝着我们的方向前进……梅西叶86号是查尔斯整个星表中最高的蓝移天体——正以每秒419公里的速度向我们逼近——大约每小时300万英里!正如C.Jones等人在2003年的一项研究中指出:
“M86的超音速运动产生的压力将气体从星系中剥离出来,形成壮观的尾部。M86被拉入了室女座星系团,并在暗物质、热气体和组成该星系团的数百个星系的巨大引力的共同作用下加速至高速。它进入星系团的过程也是数十亿年来星系团和星系团形成过程的例子。星系不再是一个独立存在的“岛宇宙”。它已经被捕获,它的气体被扫走,与星系团的气体混合,留下一个基本上没有气体的星系,与数百个其他星系一起围绕星系团的中心旋转。”
室女座星团。图片来源:维基
附近有这么多星系,无论是视觉上的还是物理上的,是否可以提出假设,任何一个以如此鲁莽的速度移动的星系都终将遇到它的星团成员。有没有可能M86在它的尾迹中捕捉到其他星系?正如马普研究所的A.Finoguenov等人在2003年的一项研究中所解释的:
“由于观测到在星系团位力半径外发生的强烈的形态转变(由一些不明气体清除过程引起),近期对星系团介质对其成员星系的环境影响(称为布彻-厄姆勒效应)进行了修正。在此背景下,我们提出了针对M 86群的新观测方法,即XMM-Newton观测。XMM-Newton的高空间、光谱分辨率以及大视场的独特结合,使我们能够深入研究这一天体壮观的瓦解过程。
我们在粉碎东北方向的星系的过程中确定了一个可能的冲击,马赫数为1.4。后者归因于之前在RASS数据中发现的致密X射线发射丝的存在。冲击波与先前确定的M 86 X射线发射的其他特征没有关联,如羽流、东北臂和南延伸,这些特征被发现具有低熵,类似于M86的内部2千秒差距。最后,仅仅在M 86群周围存在大尺度的气体晕,就表明M86的X射线晕的破坏可能是由诸如星系-星系碰撞之类的小尺度相互作用 引起的。”
观察史:
M86于1781年被查尔斯·梅西叶发现。3月18日晚,他写道:“无星星云,位于室女座,与上面的84号星云平行且非常接近:它们的外观是相同的,并且都出现在望远镜的同一视场中。”
伟大的威廉·赫歇尔爵士也会观察M86,他觉得自己能够从这个平滑、无特征的星系获得一些分辨率(分辨率就是指测量粒径的统计精度)。他的儿子约翰也描述了一些我们可能看不到的细节:“非常明亮;大;圆形;逐渐向中间变亮,中间有一个核;斑驳。”真好奇如果这些伟大的观察者知道我们今天所知道的关于梅西叶86的一切,他们会有什么反应!
梅西叶86在室女座的位置。来源:IAU/天空与望远镜杂志(Roger Sinnott&Rick Fienberg)
定位梅西叶86:
M86和它附近的M84可以通过对准贝塔莱昂尼丝(Denebola)和爱普西隆弗吉尼亚(Vindemiatrix)正中间。普通的寻星镜里看不到它们,但一个低(或中等)功率的目镜里就可以同时看到这两个星系。基础且明亮的M84/86成为了观察室女座星团和附近的梅西叶天体的伟大星宿出发点。
M84和M86(图片来源:维基百科)
对深空天体来说,M84/86通常可以用较小的双筒望远镜捕捉——在晴朗的夜晚,可以很容易地用较大的双筒望远镜捕捉到。M86的星系类型对于单筒望远镜用户来说或许永远不会有新定义,但它的高面亮度质量将使你欣赏到那些“不够完美”夜晚的美妙之处。
尽情享受探索星系团吧!
名称:Messier 86
代号:M86,NGC 4406
类型:透镜状(S0)星系
星座:室女座
赤经:12:26.2(h:m)
偏角:+12:57(deg:米)
距离:60000(千光年)
视觉亮度:8.9(mag)
外形尺寸:7.5×5.5(电弧最小弧)
FY: Charon
作者:Tammy Plotner
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