宇宙吉尼斯(中)

今天首先登场的是宇宙中最大的结构。已知宇宙中最大的结构是武仙-北冕座长城,当然了,这并非真的是一面墙,而是一个由成千上万个星系所组成的大尺度纤维状结构,发现于2013年,延伸超过100亿光年,是可观测宇宙中已知最巨大的单一结构。其最近的地方距离我们96亿光年,最远的地方距离我们105亿光年。这意味着,这个结构在100亿年前就已经存在了,那时宇宙才诞生大约38亿年左右。在早期的宇宙中,出现如此庞大且复杂的结构让天 学家困惑不已。迄今为止,天 学家对于这个巨大结构如何形成还不清楚。

武仙-北冕座长城(这张图其实我也看不懂)

仅次于武仙-北冕座长城是Sloan Great Wall“史隆长城”,同样的,它也是一个由星系所组成的大尺度纤维状结构,发现于2003年。史隆长城全长约14亿光年,纵贯长蛇座、六分仪座、狮子座和室女座,几乎跨越了全天的四分之一。史隆长城呈扭曲缠绕状,甚至被剖裂成两根长达几亿光年的卷须,最后在极远处重新汇合到一起。

史隆长城

下一个,公转最快的行星。在我们太阳系内,公转最快的行星是水星,公转周期仅为88天,但若放眼全宇宙,这个速度还是太磨叽了。2015年,由多国组成的国际太空研究小组,在距离太阳系484光年的地方发现了一个新的系外行星,并将起命名为HATS-6b,意思就是恒星HATS-6外的第二颗被发现的行星。这颗HATS-6属于一颗M型矮星,在宇宙中这是常见的恒星,但目前人们对其了解还十分有限,这是因为因为M型矮星较为暗淡,就比如说这个HATS-6,它的亮度仅为太阳的十二分之一。而这颗转得最快的行星HATS-6b,其公转周期仅为3.3天,这颗系外行星的体积接近木星,质量相当于土星,轨道距离恒星非常近,大约为0.04个天 单位,基本快贴上了,如此近的距离,就造就了它疯狂的公转速度,至于它为什么这么近,天 学家认为它的轨道曾经发生的迁移,而至于什么原因导致的迁移,那就不知道了。

HATS-6与HATS-6b(假想图)

除了刚才这哥们之外,HD 80606B这颗行星也不慢,公转周期为16个礼拜。HD 80606B是一颗木星那样的气态巨行星,它的质量是木星的数倍,轨道十分扁长,很像彗星的轨道,它最远时距离主恒星大约11亿千米,最近只有280万千米,也就是水星与太阳距离的1/13。在距离母星较远时,它的运行速度相对较慢,但是当其位于近星点时,会被强烈的加速,速度达到每小时85.1万千米,这个速度就和太阳绕银河系旋转的速度差不多了。另外,由于其轨道如此变态,所以这颗行星上的气候变化相当激烈,电脑模型预测,该行星在一小时内就可升温555°C,由于剧烈的热空气上升和冷空气下降,在这期间,会产生速度达到每秒4.8千米的超音速“冲击波风暴”,这个星球上的风就可以把黄博士吹解体了,实在是不知道高到哪里去了。

HD 80606B与木星

HD 80606B的轨道

今天要说的最后一个是宇宙中最低沉的音调。宇宙中已观测到的最低沉音调属于Abell 426星系团,由于其位于英仙座,所以也被称为英仙星系团,距离地球2.5亿光年。

英仙星系团

虽然我们不可能直接听到英仙星系团的音调,但我们可以看到它产生的压力波。弥散在这个星系团内的气体热的令人难以置信,温度超过了2770万摄氏度,在这种高温下,气体会发出亮光,以及大量高能的X射线。

2002年,天 学家利用钱德拉X射线天 台,对英仙星系团的高温气体发射的X射线拍摄了详细图像。在观测结果中,人们发现了一系列同心波纹,就好似石头激起的水波一般。天 学家指出,这些波纹对应于星系团内气体密度稍高于平均值的地方,而波纹之间则稍低于平均值。较高的密度意味着较高的压力,反之,较低的密度就意味着较低的压力,所以这种波是压力波,也就是巨大星系团中传播的低沉的巨型声波。

来自钱德拉X射线天 台的照片

那么这种声音起源自何处呢?答案是星系团中央的超大质量黑洞。中央黑洞向两个相反的方向射出高速的物质喷流,也就是所谓的黑洞射流,射流以近似光速的速度,向外射出数百万光年的距离。正是这种双极射流从星系团中的热气体穿过时产生了压力。就像用水管向池塘中喷水一样,射流与星系团气体发生碰撞,产生了一系列泡沫,这些泡沫在射流的压力下逐渐膨胀,然后破裂,并向外漂流。当这些泡沫膨胀时,它们将周围的热气体往外排开,从而形成了在星系团中鸣响的压力波。

其实,要确定这种声音的音调并不难。在2770万摄氏度以上的气体中,音速约为每小时420万千米,波纹之间的间距约为36000光年。我们只需要简单地将波速除以波纹间距,就可以得出这种压力波的振动频率,也就是振动的音调。于是,天 学家得出的结论是,英仙星系团正在嗡鸣的是B降调。

不过,这种B降调与我们平日听到的任何音调都不同,这种声波的振动频率为每900万年才一次,这要比C调之上的B降调低上57个八度音阶,或者说,比人耳能够听见的最低音调还要低沉6000万亿倍,如果想弹出这么低的音调的话,我们就必须在钢琴键盘的左端再增加635个琴键。

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