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导读:宇宙中最大的物体,究竟能长多大?

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宇宙中最大的物体,究竟能长多大?

2019年10月07日 09:00 @环球科学

来源:环球科学。

撰文:Adam Mann

翻译:吴非。

不计其数的行星、恒星、星系等天体组成了星河璀璨的宇宙。尽管我们对宇宙的认识还很有限,但在日益强大的天文望远镜的帮助下,人类已经观测到宇宙中的众多神秘天体与结构。宇宙中已知最大的行星、恒星、星系是什么,最大的结构又是什么?这里,我们将总结10个宇宙之最。

图片来源:ESO。

最大的系外行星:豺狼座GQ b(GQ Lupi b)。

需要指出的是,目前天文学家尚无法确认豺狼座GQ b的身份。2005年,天文学家首次观测到豺狼座GQ b。它围绕一颗年轻的恒星运转,轨道半径相当于冥王星公转轨道的2.5倍。最初发现时,人们无法确定它是一颗行星还是褐矮星,随后的观测也没能解决这个争议。不过,根据目前最佳的估计,豺狼座GQ b的半径相当于木星的3.5倍,这意味着如果它是一颗系外行星,那么豺狼座GQ b是迄今发现的最大的行星。

图片来源:Philip Park。

最大的恒星:盾牌座UY(UY Scuti)。

盾牌座UY是一颗特超巨星(hypergiant star),其半径达太阳的1700倍,是已知的最大恒星。如果将盾牌座UY放在太阳系中心,它能延伸到木星轨道之外,喷出的气体和尘埃更是远远超出冥王星轨道,达到400倍日地距离。

图片来源:X-ray: NASA/CXC/PSU/L.Townsley et al。; Optical: NASA/STScI; Infrared: NASA/JPL/PSU/L.Townsley et al

最大的星云:蜘蛛星云(Tarantula Nebula)。

蜘蛛星云位于17万光年外的大麦哲伦云,其长度可达1800光年,不仅是已知最大的星云,也是最活跃的造星区域。尽管名称看似凶残,但蜘蛛星云其实是恒星的诞生地,其气体和尘埃不断孕育着新生的恒星。

图片来源:NASA/ESA/Hubble Space Telescope

最大的星系:IC 1101。

我们所处的银河系横跨约10万光年,但这只是旋转星系的平均大小。而已知最大的星系——IC 1101半径是银河系的50倍,质量更是达到银河系的2000倍。IC 1101的550万光年的直径意味着,如果将它放在银河系中,IC 1101能抵达我们的近邻——仙女星系。

图片来源:NASA/JPL-Caltech

最大的黑洞:TON 618。

超大质量黑洞被认为潜伏在所有星系的中心,质量常常达到太阳质量的数百万倍。不过,相较于已知最大的黑洞TON 618,这些黑洞还是小巫见大巫了。TON 618质量相当于太阳的660亿倍,位于一个遥远的类星体的中央。(类星体是极度明亮的活动星系核,大多数类星体中央都有超大质量黑洞。)

图片来源:ESO/M。 Kornmesser

最重的单一结构:原星团SPT2349-56。

当宇宙只有14亿岁时,14个星系发生了剧烈的碰撞,形成了已知最大质量的单一结构:原星团SPT2349-56。(原星团是由多个星系组成的引力束缚系统。)尽管体积只有银河系的3倍,但这个结构最终将融合、形成质量相当于太阳10万亿倍的单一星系。更多的观测指出,在这个结构周围还有大约50个星系,它们将组成星系团。

图片来源:ESA; Planck Collaboration/Rosat/Digitised Sky Survey

近域宇宙中的最大结构:沙普利超星系团(Shapley Supercluster)。

上世纪30年代,美国天文学家哈罗·沙普利(Harlow Shapley)发现了一个超大的星系集团,这个超星系团也以他的名字命名。沙普利超星系团含有超过8000个星系,质量达太阳的1亿亿倍。欧洲航天局称,这不仅是已知最大的星系集团,也是近域宇宙中的最大结构。

图片来源:Andrew Z。 Colvin

最大的超星系团:拉尼亚凯亚超星系团(Laniakea Supercluster)。

拉尼亚凯亚超星系团于2014年被夏威夷大学的研究团队发现,意为“无尽的天堂”。尽管没有明确的边界,但天文学家估计,它包含了10万个星系,总质量达到太阳的10亿亿倍,跨越了5.2亿光年的距离。而我们的银河系,只是这个超星系团的10万分之一。

图片来源:ESA/Hubble & NASA

最大的类星体集团:巨型超大类星体群(Huge Large Quasar Group,简称Huge-LQG)。

一些情况下,类星体可以结合形成类星体群,其中最大的一个就被命名为“巨型超大类星体群”。Huge-LQG包含73个类星体,质量据估计有6.1*10^18吨,直径也达到了40亿光年。

图片来源:ESO/L。 Cal?ada

宇宙中最大的实体:武仙-北冕座长城(Hercules-Corona Borealis Great Wall)。

最后,来揭晓宇宙中最大的物体了。2013年,天文学家发现在武仙座和北冕座的方向,伽马射线在大约100亿光年的区域内异常集中。在进一步的研究中,天文学家发现了已知最大的实体:武仙-北冕座长城。它是由数十亿个星系组成的巨大结构,延伸超过100亿光年。这一发现也让一些天文学家质疑,宇宙学原理中关于“宇宙大尺度中的均一性”是否准确。

宇宙 黑洞

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