人類已知最大的星系有多大？從 IC 1101到 阿爾庫俄紐斯星系

星系是我們宇宙的基本單位 宇宙就是由一個個星系組成的集合體 就像眾多人類組成整個人類世界一樣 你以為銀河系就已經夠大了嗎? 其實,在宇宙的深處 還存在著比它大幾百倍上千倍的星系巨獸 如果把銀河系放進去 它可能填一個角落都填不滿 那它到底有多大? 它的名字叫做IC1101 一個橫跨數百萬光年的龐然大物 被稱為宇宙的終極巨星系 但人類又是如何在茫茫宇宙中 發現這樣一個幾乎無法想象的存在? 當我們覺得IC1101已經大到無邊無際的時候 天文學家又發現了直徑1630萬光年的阿爾庫爾紐時星系 今天就讓我們從熟悉的銀河系出發 一起去看看宇宙中最大的星系到底大到什麼程度 星系是宇宙中普遍存在的天理結構 是一堆恆星擠在一起形成的一個大的系統 俗稱宇宙島 星系形成的原因有各種解釋 但一般認為星系是宇宙大爆炸後11年左右形成的 但哈勃望遠鏡已經拍攝到了宇宙大爆炸後4.5億年形成的星系 因此星系的形成時間應該更早 我們所在的地球位於太陽系中 而太陽系只是一個行星系統 其中有一個恆星 8顆行星以及數百顆矮行星和衛星等 太陽系位於銀河系中 銀河系是一個有著數千億顆恆星的龐大星系集群 科學家們認為其中恆星的數量在1000到4000億顆之間 銀河系的直徑大約是10到15萬光年 總質量大約是太陽的1.5萬億倍 其中心黑洞的質量大約相當於太陽的430萬倍 宇宙中已知最小的星系塞戈V2 總共包含了大約1000顆恆星 這個星系就位於我們銀河系附近 屬於銀河系的衛星星系 天文學家測量發現它的大小隻有太陽系的900倍 質量只有太陽的55萬倍 光度也只有太陽的200倍左右 雖然這個袖珍星系比我們的太陽系大了許多倍 但是和銀河系這樣較大的星系相比實在是太渺小 即使是這些矮星也延伸了數百光年 比最大的恆星還要大11倍 星系可以達到巨大的尺寸 但這些圖片中往往都非常不準確 我們相對典型的銀河系直徑超過了10萬光年 仙女座星系的直徑大約是我們星系的兩倍 22萬光年左右 然而 相互作用的星系被受到潮汐的擾動 從而大大增加了它們的範圍 僅科圖星系的尾巴就有28萬光年長 UGC2885受到嚴重的破壞 是我們最大的螺旋 它的範圍達到了83.2萬光年 仙女座超星系中最大的星系 梅西耶87的直徑大約是98萬光年 寇弗安座星系中最大的星系 NGC4889它的直徑有130萬光年 同時 鳳凰星系中最亮的中星星系 它的直徑有220萬光年 曾經已知最大的星系是IC1101星系 它有著數百萬億顆恆星 位於距離地球大約10.45億光年的阿爾貝2029星系群 這個龐然大物的直徑大約是400萬光年 相當於銀河系的直徑的26倍多 它的體積大到可以容納17000多個銀河系 如果這個星系在我們銀河系和仙女座星系的位置 那麼它可以將銀河系、仙女座星系、三甲座星系 和大小麥哲倫星系填齊所在的空間 都全部囊括在內 只有大尺度的星系分流 巨大的星系團和大尺度的宇宙特徵才能超過它 這個星系是在1790年6月19日 由英國天文學家威廉·特謝爾所發現的 它於1895年被收錄到星雲和星團的所有目錄中 當它被發現的時候 以它的外觀被認為是一個星雲 後來阿博在1932年發現了一個具有星雲外觀的天體 實際上是獨立的星系 對這些天空中物理進行後續的分析 發現IC1101是一個獨立的星系 它是位於阿貝爾2029星系團中最亮的星系 這個星系的形態類型是有爭議的 因為它可能像一個扁平的圓盤 但從地球上觀測只能看到它的最寬處 然而大多數雙突進星系的尺寸範圍 從15到37千秒差距 關於星系形成的研究最早可以追溯到100多年前 當時由於受到觀測技術的侷限 科學家們認為整個宇宙就是由太陽系所在的銀河系組成 那些在天文圖像中不被確認的恆星 規模不大的模糊斑點被稱作為星雲 它們被看作是銀河系之內氣體物質組成的雲團 或許是遙遠太陽系的雛形 20世紀20年代 由於顯著改善了測量距離的方法和精通 天文學家對上述關於星雲的觀點進行了糾正 許多星雲其實是在無窮遠處的由若干個恆星團組成的星團 發現那些遙遠的星系都在遠離我們 我們所在的銀河系不過是宇宙中眾多星系中的普通一員 正因為有了這些驚人的重大發現 關於星系的形成 宇宙是如何演變成適合生命存在的 這些問題成為了天文學的熱點 隨後,人們破解了與星系相關的一些祕密 根據天文學與天文物理學的研究論文 目前發現的最大的星系阿爾庫爾紐時 它的直徑達到了5個百萬秒差距 而在這種遠大於光年的長度的單位裡 一個百萬秒差距就是326萬光年 也就是說,這個星系的直徑達到了1630萬光年 銀河系天道的停留都不如 這個位於30億光年外的巨無霸 跨度是銀河系的90倍 星系邊緣的恆星發出了光 要飛1630萬年才能飛到星系的另一邊 如果太陽系位於這個星系內的話 在相當長的一段時間內 天文學家都認為這個星系就是宇宙的全部 不過這麼大的星系和銀河系還是有共同點的 那就是阿爾庫爾紐時它的核心區域 也有一個超級黑洞 質量大約是太陽的4億倍 或者說是銀河系中心人馬座A星的黑洞的100倍 在阿爾庫爾紐時星系被發現之前 宇宙中最大的星系是10.4億光年外的IC1101 它僅僅是星系運的直徑就達到了200萬光年 整個星系本體直徑估計保守在600萬光年左右 如果把它放到本星系群內的話 包括銀河系和仙女座在內的星系都將被它殲滅 有趣的是 阿爾庫爾紐時星系它是虛胖的 它的體積雖然很龐大 但是它的重量估計僅相當於銀河系的27% 它應該是宇宙中已知恆星密度最稀疏的星系了 至於它的體積為什麼這麼大 科學家們現在還不是很清楚 從銀河系到IC1101 再到阿爾庫爾紐時星系 我們看到的不只是星系的尺度 更是人類視野的極限 當我們仰望夜空 那些微弱的星光 其實來自無數比我們家園更宏偉的世界