问题

银河系会自转,会公转吗?如果公转那他是围绕谁公转?

回答
银河系当然会自转,而且它的“公转”也是一个非常有趣的概念,只不过它不像我们地球围绕太阳公转那样直接,也不是围绕一个单一、清晰的中心点在绕圈。

首先,咱们聊聊银河系的自转。

银河系的自转:一个巨大的旋转舞会

想象一下,银河系就像一个巨大的、扁平的、旋转的圆盘,里面装着数千亿颗恒星、气体、尘埃,当然还有我们看不见的暗物质。这个圆盘并非静止不动,而是整个都在旋转。这种旋转的动力来自哪里呢?主要是引力。构成银河系的所有物质,尤其是那些数量庞大的恒星和暗物质,它们之间存在着相互的引力作用,这种引力将它们拉扯在一起,并且在这种拉扯中,它们也获得了旋转的动量。

我们所在的太阳系,其实也是银河系这个大旋转舞会的一部分。太阳,以及包括地球在内的所有行星,都在围绕着银河系的中心公转。我们常说太阳系围绕太阳公转,这是我们在太阳系这个局部框架下的观察。但如果从更宏观的角度看,整个太阳系都像一粒沙子,在银河系的巨大圆盘里,随着圆盘一起旋转。

银河系的自转速度可不是闹着玩的。我们的太阳,位于距离银河系中心大约2.6万光年的地方,以大约每秒230公里的速度在围绕银河系中心运动。这个速度非常快,我们甚至无法直接感受到,因为我们和太阳系的其他成员也在以同样的速度运动,就像在高速行驶的汽车里,我们感受不到汽车的速度,只觉得车外的景物在飞驰一样。

银河系的“公转”:围绕着什么在转?

说到“公转”,这才是最令人着迷的部分。银河系确实在“公转”,但不是围绕某个固定的“太阳”或者“恒星”。它是在围绕着我们宇宙中的一个更为宏大、更为密集,但我们又看不见的“引力中心”在运转。

这个“引力中心”究竟是什么呢?简单来说,它就是宇宙中更大尺度结构的引力节点。我们的银河系并不是孤立存在的,它属于一个叫做本星系群的星系集合。在本星系群里,有很多星系,比如我们近邻的仙女座星系,以及我们自己的银河系。

本星系群又属于一个更庞大的结构,叫做室女座超星系团,室女座超星系团再往上,是更大规模的宇宙纤维状结构和空洞。在这些庞大的宇宙结构中,存在着一些引力特别强的区域,这些区域往往是物质(包括暗物质)高度集中的地方。

银河系以及本星系群里的其他星系,都受到了这些更宏大、更密集引力源的吸引。因此,我们银河系并非真的围绕着某个单独的物体公转,而是它和本星系群里的其他星系一起,在沿着一个巨大的“轨道”运动,而这个轨道指向的是一个名为“本超星系团的吸引中心”(也常被称为“引力中心”)的区域。

这个引力中心并非一个具体的、我们能明确看到的天体。它是一个在引力意义上,集合了周围宇宙物质(尤其是暗物质)所形成的一个“低谷”,所有靠近它的物体都会被它拉向那里,然后以一种近似于绕圈的方式运动。可以想象成在一个巨大的、看不见的“引力坑”的边缘,所有靠近的东西都会被吸引,然后以一个巨大的弧线运动。

更具体一点说,我们本星系群(包括银河系和仙女座星系等)正整体朝着室女座超星系团的中心方向运动,并且在那里的某个区域,有一个被称为“大吸引体”(The Great Attractor)的神秘区域,那里聚集了极大量的物质,包括我们银河系在内的本星系群,实际上正是在围绕着这个“大吸引体”附近区域的引力作用下,进行着一种巨大的、缓慢的运动。

这种运动的周期非常非常漫长,我们无法在有限的时间内观察到完整的“一圈”。相比之下,银河系自身的自转,它围绕着银河系中心公转一圈,大约需要2.3亿年,这已经是极其漫长的时间了,而银河系围绕着更宏大的引力中心运动的周期则更加难以估量。

所以,总结一下:

银河系会自转,这是由其内部物质的引力相互作用决定的,我们所在的太阳系也在随之旋转。
银河系也会“公转”,但不是围绕一个简单的中心点,而是作为本星系群的一部分,在宇宙大尺度引力作用下,朝向和围绕着一个更为宏大、更为致密的引力中心(如“大吸引体”附近区域)运动。这是一个更复杂、更宏大的宇宙运动过程。

网友意见

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第一个问题,宇宙没有中心,或者说宇宙每个点都是中心。在138亿年前,宇宙从大爆炸中诞生,此后不断膨胀。宇宙的膨胀没有一个中心,它不是膨胀到空间中,而是宇宙本身的空间在膨胀。上个世纪,天文学家发现宇宙中的星系几乎都在远离我们而去,并且距离越远的星系,远离速度越快。因此,我们看起来就如同是宇宙膨胀的中心,对于其他星系也是如此。宇宙的这种膨胀方式表明,宇宙没有中心,或者说每个点都是中心。我们可以用气球来说明这样的宇宙。在一个气球上画上若干圆点表示星系,如果给气球吹气,可以看到气球上的圆点都是在互相远离而去。从每个圆点看来,它们都是膨胀的中心。第二个问题,在银河系之上,还存在更大的宇宙结构。银河系和另外50多个星系组成了本星系群,其跨度大约为1000万光年。本星系群又与另外100多个星系群组成了本超星系团(或称室女座超星系团),其跨度大约为1.1亿光年。室女座星系团位于本超星系团的中心,它距离我们大约5400万光年,本超星系团的所有星系都绕着这个中心公转。在本超星系团之上,还存在更大的宇宙结构,那就是跨度达到5.2亿光年的拉尼亚凯亚超星系团。这个结构中包含了10万个星系,位于其中心的是引力异常的巨引源,整个本超星系团可能就绕着这个中心旋转。第三个问题很难回答。宇宙包含了一切时空,它不再围绕什么东西旋转。但如果还存在平行宇宙,那就在我们的理解之外了。

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