宇宙是一个大得令人难以想象的地方,它的尺度之大,让人类几乎无法真正理解。无论是在地球上还是在宇宙中,尺寸都很重要,但重要的方式各不相同。
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仅在太阳系内,地球是第五大行星,但它比宇宙中最大的物体要小上一亿亿倍。那么,"宇宙中最大之物"这顶桂冠究竟花落谁家?
宇宙中最大的东西,甚至让人怀疑它是否算得上一个"东西"——它是一张由暗物质构成、填满宇宙体积的网。暗物质无法被看见,也不发光,却弥漫于整个宇宙,并在其中形成结构。
它比大多数人所了解的更为神秘:人们无法闻到它,无法触碰它,它只以引力吸引的方式存在着。透过观察填充其中的天体,暗物质织成的宇宙网便显现出来。
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它就像一张三维的蜘蛛网——在所有涡旋的正中央,是由数以千计星系构成的超团;连接它们的,则是横贯宇宙体积、绵延不绝的星系纤维状结构。在这些网状结构的交叉点上,引力最深、最强,气体倾泻而下,星系与星系团便在此形成。
宇宙网究竟有多大?如果把银河系比作一粒罂粟籽,那么可观测宇宙就相当于一整座玫瑰碗体育场的体积——而这整个体积都被宇宙网填满,超团彼此相连,横贯宇宙的两端。
宇宙网的起源至今仍不确定,但科学家认为它最初的种子诞生于宇宙起点的大爆炸之中。大爆炸时整个宇宙急速膨胀,宇宙物质网因此包含了大爆炸时诞生的全部原初物质,只是被吹胀成了今天所见的宏大结构。
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然而以宇宙尺度衡量,这个让人绝望的数字,其实只是最大星系的零头。
有趣的是这个庞然大物属于"虚胖"——体积极其惊人,质量却只有银河系的百分之二十七左右,是目前已知恒星密度最稀疏的星系之一。至于它为何能膨胀到如此夸张的尺度,科学家们目前也没有定论。
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地球对古人来说已经足够辽阔,但当人类真正把目光投向太空时才发现,地球上那点距离几乎可以忽略不计。
仅是太阳系本身,就已经是一个令人望而生畏的空间尺度。1977年发射升空的旅行者1号探测器,是人类最早出发的深空使者之一,如今飞行了四十多年,跨越了两百多亿公里,仍然没有真正飞出太阳系。
要想抵达距离最近的恒星系统,它还需要漫长得多的岁月。太阳系内部同样密布着令人惊叹的天体。谷神星的自身引力克服了岩石的抗压强度,只要发生这种情况,天体形态就会变成球形。由于呈球形,谷神星如今拥有双重身份。
矮行星的现行定义是质量足以凭借自身引力形成球形的天体,因此谷神星除了是小行星之外,还被归类为矮行星。目前人们对其成分了解甚少,只知道它主要由岩石构成,但也可能含有水冰,甚至内部含有黏土。
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曙光号飞行任务将前往谷神星并进入其轨道,携带多种仪器进行探测,人们将能了解更多这颗异常庞大小行星的成分。谷神星或许是太阳系内最大的小行星,但宇宙之广,可以设想,随着人类探索太阳系之外的其他行星系,或许有朝一日会发现更大的小行星。
太阳系内还存在着许多超大规模的天体。最大的行星木星拥有最大的卫星——木卫三"甘尼米德"。
火星上则耸立着太阳系已知最大的火山——奥林帕斯山,高达十七英里,约为地球最大火山的三倍高。它高得如果站在山脚下,因为火星本身的曲率,都无法看到山顶。
可见太阳系中最大的天体,对宇宙形态确实产生了强大的塑造作用。人们或许猜想太阳会摘得太阳系内"最大天体"的桂冠,毕竟它的质量是木星的一千倍。
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它极其暗淡遥远,无法直接观测,但因为彗星从各个方向进入太阳系,人们由此推知远处必然存在一个球状的彗星云。
奥尔特云的成因仍是谜团,一种理论认为它形成于太阳系早期——彗星向初生的太阳坠落时被抛入长轨道之中,随时间推移它们的轨道又将其抛入一片巨大的云中。
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它极其遥远,充满了冰冷的残余物,这些物质几乎保持在约四十五亿年前太阳系形成时的原始状态,可以说是太阳系诞生的"考古遗存"。
事实上,冥王星并不是太阳系最外围的天体,正是这片奥尔特云才勾勒出太阳系真正的边界,按此估算,太阳系的半径可以达到约一光年之遥,远远超出了大多数人对"太阳系尺度"的直观想象。
从太阳系一光年的半径,到银河系十几万光年的直径,再到阿尔库俄纽斯这种把银河系衬托得像沙粒的巨型星系,尺度层层放大,每一次跳跃都足以让人心生眩晕。而这些看似孤立的存在,最终又被暗物质编织成的宇宙网串联起来,构成了一张覆盖整个可观测宇宙的宏大结构。
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人类栖身于其中一根纤维上一个不起眼的角落,望向深空时,看到的正是这张网最微弱的一角。
研究者希望发现新的大行星、新的巨型超团,并进一步了解已经观测到的天体。随着望远镜、探测器和巡天技术的不断进步,人类将能看得更远,也终将发现比现在所知更为庞大的存在。
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