为什么现在能看到大部分星系，已经和我们失去了因果关系？
自大爆炸以来，宇宙的第一颗恒星，第一个星系所发出的光，都在不断地向我们奔来，我们现在可以看到大部分星系，甚至在未来韦伯望远镜升空以后，还有望看见宇宙中首批恒星。不过能看见，不代表它们和我们有关系！这什么意思呢？接着往下看，就明白了。
我们宇宙的规模
人类一代又一代的科学家研究了几千年的夜空，才理解了宇宙的真实大小和范围。
文章插图
在行星和恒星之外，在银河系之外，是一个巨大的宇宙深渊，充满了至今仍未计数的星系，这些星系在宇宙中绵延数百亿光年。
文章插图
更准确地说，在我们可观测的宇宙中，也就是地球所在位置465亿光年范围内的宇宙，有超过1000亿个星系。我们对宇宙最深入的观测哈勃极深场(XDF)，最终将星系的下限数量增加到接近2000亿个，当然，可能还有更多的星系仍未被我们发现。
文章插图
我们都知道宇宙大爆炸，或者说是我们宇宙中所有物质和能量的诞生过程，就发生在137亿年前，而我们又说可观测的宇宙距离有465亿光年！这是怎么回事？
原因是，当星系形成的那一刻，光就开始向我们源源不断地传播，但在光奔袭的过程中，星系之间的时空一直在膨胀，星系一直在后退，所以星系现在所处的位置，比光传播地距离要远得多。这是自从大爆炸以来就一直在发生的事情。
文章插图
为什么有人说我们能看到有些星系，但已经和它们失去了因果关系？
根据我们目前对宇宙构成成分的理解，这包括正常物质、辐射、暗物质和暗能量！我们现在确切地知道宇宙膨胀在过去是如何发生的，以及它在未来将如何继续。也就是说，光经过50亿年到达我们的眼睛就向我们展示了一个现在距离我们61亿光年远的物体，光经过100亿年的旅程到达我们的眼睛，现在这个物体的距离已经超过了160亿光年。
因为膨胀将会持续到未来，所有现在离我们越远的物体将来会越来越快地远离我们，最终会从我们所能到达的宇宙中消失。这里说地到达指的是，进行信息交流或者是我们以光速旅行，能否到达这个星系。
文章插图
离我们最近的大型星系团：室女座星系团，“只有”5000万光年远，如果我们登上一艘以光速飞行的宇宙飞船，我们就能在1亿年内到达室女座星系团中的任何一个星系。
你可能会认为这适用于宇宙中的任何一个星系：如果我们能以光速旅行，我们就能到达宇宙中的任何一个星系。如果我们生活在一个没有暗能量的宇宙中，这个想法确实是正确的，但在我们真实的宇宙中，我们有速度极限的限制，而且随着时间的推移，就算我们能够达到光速，也不可能到达任意一个星系。
文章插图
由于宇宙不断的膨胀，星系离我们越远，它远离我们的速度就越快，或者说它发出的光越红。上图是哈勃超深场的一部分，展示了迄今为止我们发现的红移最高的星系。其实任何红移大于1.8的星系，或者现在距离我们超过160亿光年远的星系，都已经超出了我们的感知范围。因为它们远离我们的速度均以超过光速。我还以光速旅行或者传递信息，肯定永远无法到达它们。
即使我们现在有一艘相对论性的宇宙飞船，即使我们自己能以光速旅行，无论飞多长时间，我们都不可能到达这些星系。也就是说，我们发出的光将永远不会被那些星系接收到，哪个星系现在发出的光也不可能被我们接收到，我们和它们已经失去了因果关系，互不影响，不会再有任何的信息交流。
总结：研究宇宙也要“抓紧时间”
文章插图
事实上，目前我们所能到达的部分只占可观测宇宙体积的4% ！
随着时间的推移，情况只会变得更加严重；时间每分每秒的流逝，这意味着靠近“可达到”边缘的天体将继续向外扩张，以越来越快的速度远离我们。虽然我们现在能到达室女座星系团的每一个星系，但在1000亿年后，它也将会在我们的视野中消失。
文章插图
到时只会剩下我们自己的本星系群：仙女座和银河系共同的卫星星系。这些星系将构成我们整个宇宙。
推荐阅读
- 氢能冶金 碳中和正在进行时，炼铁氢还原替代碳还原的新时代已至！
- 最新消息 麻省理工学院研发可编程数字纤维 有内存传感器和人工智能
- 初入职场的我们 《初入职场的我们》郑茹心为什么会离开？
- 哥伦比亚大学 人类是否能够再造个地球环境，进行移民，生物圈2号告诉我们还是洗洗睡吧
- 养老金 2021年辽宁养老金上调，看看方案是什么？工龄37年能涨多少？
- Huawei 鸿蒙能不能走通操作系统的第三条路？
- 视点·观察 充值App能和住同一家酒店的女性私聊？然而对方是“虚拟女性”
- 广告 广告太多，口碑下滑，这个陪伴了我们4年的王牌综艺还能坚持多久
- 京东 探秘+表演还能怎么玩？6月17日“京奇探秘夜”揭晓答案！
- 变辩论 《听姐说》脱口秀变辩论？姐姐们能hold住么