最远的天体有多远？宇宙之大远超人类想像(全文)

　　宇宙真的太大了。别以为我们肉眼在夜空中看到的一切，就已经是宇宙的全部。那几乎只是银河系或银河系周边的东西。无论是恒星、星团还是星云。只有少数天体是例外，如三角座星系或仙女座大星系。这些“岛宇宙”无处不在，无论我们朝哪里看，即便是天空中最黑暗、最空旷的区域，只要你能收集到足够多的光，就能看得足够远。

三角座星系

　　这些星系中的绝大部分离我们极为遥远，即便是光线也需要几百万甚至几十亿年才能传到我们眼中。光的速度将近每秒30万公里，在我们看来已经快得不可思议，但宇宙的年龄也只不过138亿年。这意味着我们能够看到的距离应该是有限的。

　　很多人以为我们能够看到的最远距离不会超过138亿光年，但是别忘了，宇宙在膨胀。

　　广义相对论的确立迄今连一百年都还不到，但是天文学家很快就证明星系之间的距离在增加。不是星系之间的距离变大了，而是空间本身的结构在膨胀。这种膨胀会在我们眼中产生宇宙学红移。所以，这些星系和我们的实际距离，要比我们看到的光从这些星系身上出发时远得多。

　　好比你站在机场自动人行道的一端，另一个家伙站在传送带上离你而去。他在到达离你8米远的地方时，把一个球以每秒4米的速度向你滚来。如果传送带没有开动，那球在2秒后就会到达你脚边。但如果传送带正在以每秒2米的速度离你远去，那球到达你脚边的时间就会是原来的2倍。

　　球晚到的原因并不是它滚得慢了，而是它需要穿越的距离变长了。与此相似（但本质上有区别）的是，星系发出的光也仍在以每秒将近30万公里的速度前进，而宇宙空间却因为膨胀变多了。因此不但这道光线需要穿越的空间在变多，而且当它到达目的地时，原本那个星系和我们之间的距离，也已经要比这道光线出发时远得多了。

　　当前最远星系的记录保持者是EGS8p7。这个星系的红移是8.63，它发出的光需要经历132.4亿年才能到达地球。稍微算一下就知道，我们看到的这个星系，其实是宇宙只有5.73亿岁时，也就是宇宙的年龄只有现在4%时的影像。

　　但是因为宇宙一直在膨胀，今天这个星系和我们可不仅仅只有132.4亿光年的距离。它今天离我们的实际距离有303.5亿光年！（这道光线出发时这个星系的距离应该不到132.4亿光年，不过那时候地球、太阳系都还不存在。）如果今天有一道光从那里射向地球，那它将永远也无法到达。原因就是暗能量和空间的膨胀，甚至能够让星系的退行速度超越光速！（由于不在同一个参考系，这样的超光速并不违反相对论。）所以这个星系实际上已经永远地离开我们了。

　　不要以为这个星系就是我们能够看到的最远的星系，或者说是我们已经看到的最远星系。我们只是在仪器和宇宙允许的范围内看到了在这个距离上最容易看到的星系。只是因为它发出的光线没有被遮挡，只是因为这个星系可能比较大、比较亮，只是因为它还在我们手头这些设备的感知能力范围之内。未来的新望远镜一定会拓展这种能力；一定能探测到更长的波段，找到红移更大的天体；也一定能发现更昏暗的星系。

　　理论上，最早期的星系红移可能在15-20之间，它们的形成时间更早。我们可以在下面这张表中找到不同红移的星系光线到达地球所需的时间、光线出发时宇宙的年龄和这个星系今天与我们的距离。

　　我们可以看到宇宙的膨胀是多么惊人。在相对较短的时间内，便会产生巨大的距离差异。4000万年时间，空间距离上就多出了10亿光年还不止！

　　不难想像，这些遥远的星系还会离我们越来越远。直到永远地消失在无尽的黑暗虚空之中。

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