科学家找到最大的星系，到底有多大？颠覆你的想象

最近，科学家发现了宇宙一个巨无霸星系，说出来有些吓人，我们一起来分享。借此机会，也普及一下星系的基本常识。

先了解一下什么是星系星系是宇宙中普遍存在的天体结构，是一堆恒星挤在一起形成的一个大系统，俗称宇宙岛。星系形成的原因有各种解释，还无定论。但一般认为，星系是宇宙大爆炸后10亿年左右才形成的。但哈勃望远镜已经拍摄到了宇宙大爆炸后4.5亿年正在形成的星系，因此星系的形成时间应该更早。

现代宇宙学标准模型理论认为，宇宙是在约138亿年前的爆炸中诞生，宇宙大爆炸后一直在膨胀，温度从初始的极端高温渐渐冷却下来，一直到大爆炸后38万年后，温度和密度才降低到允许中性原子形成。刚形成元素的宇宙只有氢和氦，还有极微量的锂，这些元素在引力作用下相互凝聚，渐渐形成了大片星云团，原星系就这样形成了。

原星系的星云团一方面收缩得越来越紧密，另一方面不断吸收周围氢和氦的加入，质量变得越来越大。由于收缩不均衡以及星云团之间的相互运动影响，导致原星系渐渐旋转起来，旋转较快的就成为盘状或漩涡状，有的成为椭圆形。

随着原星系云团密度越来越大，内部由于引力作用又渐渐形成各自为政的小星云团，这些小星云团不断收缩，渐渐形成了一颗颗恒星。

星系的主体是恒星，恒星形成后会吸附掉周边的星云尘埃，因此恒星之间会变得越来越空旷。

但恒星、星云只是宇宙中的可见物质，现代研究发现，在宇宙空间，看得见的物质只占4.9%，其余95.1%是看不见的暗物质和暗能量。因此，暗物质和暗能量在宇宙中占据着主导地位，而暗物质的引力作用是维系星系保持形状的主要力量。

星系一般不会单独存在，在引力相互作用下，总会抱团存在。最小的团叫星系群、团，大一些的团就叫超星系团，再大还有超超星系团，一直到巨大的天体结构，到可观测宇宙。如我们银河系就是与50余个星系抱团形成一个群，科学家称为“本星系群”。

在这个群里，仙女座星系是老大，银河系是老二，三角座是老三。其余还有四十多个星系属于矮星系，比较小，分别围绕着老大老二在运动，因此可视为老大老二的卫星星系。

本星系群又与上百个星系团群组合成超本星系团，在其中本星系群是一个很小的团体，超本星系团核心最大的星系团叫室女座星系团，包含有2500个以上的星系。在本超星系团之上还有拉尼亚凯亚超星系团，包含有10万个以上的星系，我把这种级别的结构叫做超超星系团。

在这个之上还有更大的天体系统结构，整个宇宙就是这样一层一层套叠起来的，一直到可观测宇宙半径465亿光年。

而宇宙大尺度结构是纤维状或网状的，有点像干丝瓜络。现在年轻人恐怕很少见到丝瓜络，就是丝瓜长大长老了，风干了剥去外皮，里面的瓤就是丝瓜络，早年很多农村就用这个洗锅或做鞋垫。

星系的纤维状结构就是所有星系组成了宇宙的纤维，就像在“丝瓜络”的“络”上，而“丝瓜络”之间的空洞，则是极度真空的宇宙空间，里面的物质几乎都被引力抽走了，连暗物质都不存在，但还有微弱的微波背景辐射。

宇宙具有各向同性的性质，就是站在地球上不管往哪个方向观测，宇宙看起来都差不多，星系的量也差不多。据哈勃空间望远镜等科学观测，天文学家们经过测算，可观测宇宙的星系至少有几千亿到数万亿之多，甚至超过10万亿个。

星系的种类星系的分类方法很多，主要分为三类，即椭圆星系、螺旋星系、不规则星系。根据哈勃星系分类法，用E表示椭圆星系，S表示螺旋星系，Irr表示不规则星系。

椭圆星系又被分类成E0到E7，E0就是接近圆形，随后从E1开始就椭圆得越来越厉害，到了E7就非常瘦长了。但这些星系不管从什么角度看，都有一个椭圆的外观，没有明显的结构。

椭圆星系一般年龄都较老，由于其很老，因此吸附了越来越多的宇宙物质，或者由多个星系碰撞合并而成。在许多星系团里，核心都有一个椭圆星系，是星系的主引力源。

椭圆星系内部最典型的特征就是老年恒星占绝大多数，新的恒星不再形成或极少形成。

漩涡星系是星系中心区域突起，边沿较薄的铁饼状圆盘星系，会从核心隆起的核球周围延伸出若干条螺旋状旋臂，以漩涡式曲线延伸到星系边际，就像一个风车或台风构造。

漩涡星系又分为正常漩涡星系和棒旋星系两种，正常漩涡星系又分为a、b、c三种形状，Sa型中心区大，旋臂较稀松并紧卷；Sb型中心区较小，旋臂较大并展开较多；Sc型中心区为一个亮核，旋臂大而松弛。

棒旋星系是漩涡星系中心有一个棒状光柱的结构，其旋臂与正常螺旋星系由核心涌出不一样，看起来是从棒的两端涌现。在螺旋星系中，大约有三分之二属于棒旋星系。俺们银河系就是一个棒旋星系。

不规则星系就是外形不规则，没有明显的核和旋臂，用Irr表示。不规则星系占所有星系约5%，是比较小的星系，一般只有太阳质量的1亿倍到几十亿倍，极少可达太阳质量100亿倍，因此这类星系也被称为矮星系。这种星系分为Ⅰ型和Ⅱ型，Ⅰ型还有点螺旋；Ⅱ型毫无规则，乱七八糟。

除此之外还有一种叫透镜星系，用S0表示。这种星系是椭圆星系向漩涡星系或棒状星系转化，还为成型的过度星系，由于其中的暗物质不断膨胀，因此具有天体天然透镜功能，对天文学家们观测遥远的天体具有重要的放大作用。

宇宙中各种星系比例大致为：椭圆星系约占15%，漩涡星系约占80%，不规则星系约占5%。这只是一种说法，有些研究与这个比例有出入，另外透镜星系目前发现不多，因此未列入比例。

那么，最大的星系到底是谁？这得分层次来说，距离我们最近的大星系是仙女星系（M31），它是一个漩涡星系，但与我们银河系不同的是它核心没有那根棒状光柱，因此是一个较为典型的漩涡星系，是本星系群中最大的星系，其盘面直径约22万光年，质量约为7.1*10^12个太阳质量（包含暗物质），恒星数量约为银河系的2倍。

由于许多椭圆星系是几个星系合并而成，巨大的引力不断会吸附许多卫星星系加入，且年龄超长，因此会长得很大。就在我们超本星系团里的核心，在室女座星系团中央，就有一个巨大的椭圆星系，叫M87星系。

M87星系核心有一个巨大黑洞，就是2017年闹得沸沸扬扬，人类拍摄的第一张黑洞照片那个黑洞，仅黑洞本身就有65亿颗太阳质量。这个星系距离我们约5500万光年，就是光要走5500万年才到我们这里，整个星系的质量约2.6*10^12个太阳质量，这大概是不包括暗物质的质量，也就是可见物质质量，而银河系可见质量约为2*10^11个太阳质量，这样就比银河系质量至少大13倍。

但这种星系在宇宙中还只是个小ks。早在1931年，发现宇宙膨胀的科学家埃德温·哈勃就发现了一个巨大的椭圆星系，这个距离我们10.45亿光年的星系被命名为“IC 1101”。直到1991年，科学家们测量出了这个星系的直径仅高达600万光年。

但科学界对这个估计有争议，即便按照争议最小的估值200万光年来看，这个星系也庞大得吓人，是银河系直径的10多倍，其中包含的恒星至少有100万亿颗，而核心发出强大射电源的是个超大质量黑洞，估算质量有400~1000亿个太阳质量。

就在今年2月份，美国《趣味科学》杂志网站发了一则报道：荷兰莱顿天文台科学家发现了迄今为止观测到的最大星系，科学家们把这个星系称为“阿尔库俄纽斯”，这是古希腊神话中一个巨人的名字。

研究报告称，这个星系距离地球30亿光年，星系直径达到1630万光年，质量约银河系的2400亿倍。这是个什么概念？就是说如果“阿尔库俄纽斯”星系的恒星类型与银河系差不多的话，按质量测算，银河系有4000亿颗恒星，“阿尔库俄纽斯”星系恒星就有960万亿亿颗之多。

天啊，这也太颠覆认知了。这个星系核心也有一股射电源，也就是有一个超大质量黑洞，但相比星系质量，这个黑洞就很普通了，质量只有太阳的4亿倍，只有M87黑洞的1/16，IC 1101黑洞的1/100~250。

这是宇宙中最大的星系吗？可以说肯定不是，因为人类现在对宇宙的发现和认识还很浅薄，相信随着科学观测手段的提升，未来还会发现更多更大的星系。你说呢？欢迎讨论，感谢阅读。

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