宇宙中存在着无数璀璨的星系,它们是由无数颗恒星以及弥漫的星际尘埃共同构成的一个庞大天体结构。在人类文明的早期阶段,对于宇宙的认知还相当有限,当时的人们普遍认为我们所处的银河系就是整个宇宙的全部范围,完全意识不到宇宙中还存在其他类似的天体系统。
直到20世纪初,一位来自美国的杰出天文学家埃德温·哈勃通过科学观测,彻底改变了人类对宇宙的认知。他在研究遥远的仙女座星云时,利用造父变星作为距离测量工具,惊讶地发现仙女座星云与我们太阳系之间的距离远超想象,其规模甚至超过了当时被认为是宇宙全部的银河系。这一重大发现证实了仙女座星云是一个独立存在的星系系统,由此人类才真正认识到银河系之外还存在着广阔无垠的宇宙空间。
随着现代天文观测技术的飞速发展,我们已经能够精确测量银河系的参数。据最新观测数据显示,银河系是一个直径约为12到16万光年的庞大星系,其中包含的恒星数量超过2000亿颗。尽管银河系在人类眼中已经显得极其宏伟,但在浩瀚的宇宙尺度下,它实际上只是一个微不足道的组成部分。
根据美国宇航局(NASA)在2012年9月25日发布的一张哈勃太空望远镜拍摄的极端深场影像,科学家们对宇宙中星系的数量进行了估算。研究结果表明,宇宙中至少存在着1万亿个星系,甚至可能高达2万亿个。这些星系在大小、形态和构成上各不相同,呈现出丰富多彩的宇宙图景。
以距离我们最近的仙女座星系为例,它的直径达到了惊人的22万光年以上,是银河系直径的1.5倍左右,拥有约1万亿颗恒星。那么在广阔的宇宙中,已知的最小星系有多大?最大的星系又达到了怎样的规模呢?
目前人类发现的已知最小星系位于银河系附近的矮椭球星系,它是银河系的卫星星系之一,距离我们大约11.2万光年,被称为塞格瑞2星系。
塞格瑞2星系在宇宙尺度上显得异常渺小,其整个星系的质量仅相当于我们太阳质量的55万倍。该星系中包含的恒星数量仅有大约1000颗,甚至比某些球状星团中的恒星数量还要少。更令人惊叹的是,它的直径只有短短的220光年。如果将塞格瑞2星系与已知最大的星系进行对比,它就像宇宙中的一粒微尘般不起眼。
而人类目前发现的已知最大星系是位于10.5亿光年外的阿贝尔星系群中,这个星系最早在1790年被英国著名天文学家威廉·赫歇尔发现,后来被埃米尔·德雷尔收录到星表之中,成为编号为IC 1101的星体。
IC 1101是一个巨大的椭圆型星系,其直径至少达到400万光年以上,相当于银河系直径的25倍。这种规模的概念难以想象:如果将银河系放入IC 1101中,需要上千个银河系才能填满整个空间!下图中最左侧的亮点就是银河系的位置!
不仅如此,IC 1101不仅体积异常庞大,其内部包含的恒星数量也极为惊人。据估计,该星系中至少有超过100万亿颗恒星,相比之下,我们银河系中的恒星数量约为2000亿颗,两者之间形成鲜明对比。
那么问题来了,IC 1101星系为何会如此巨大呢?
根据天文学家们的观测和研究推测,IC 1101之所以能够发展成如今这般规模,很可能是由众多星系在引力作用下不断合并而成的。该星系恰好形成于星系群的密集中心区域,因此在宇宙引力的主导下,它不断与周围的其他星系发生碰撞和融合,通过吸收其他星系的质量,一步步壮大,最终形成了我们今天所观测到的宏伟形态。