每秒600公里！地球在宇宙中狂奔，目的地：1.47億光年外的巨引源

在浩瀚宇宙中，地球究竟是如何運動的呢？事實上，由於受到多種力量的影響，地球的運動比我們想象中要複雜得很多。天文學家通過觀測發現，遠在1.47億光年外的宇宙深處，某種強大的力量正在吸引包括地球在內的銀河系狂奔而去，其速度可達每秒600公裏，這究竟是怎麼回事呢？

關於地球的運動，大家最熟悉不過的是地球的自轉。正所謂“坐地日行八萬裏”，由於地球自轉，地球赤道附近每秒轉動465米，每天轉動大約4萬公裏。隨著緯度變高，線速度變得越來越慢，轉動距離就會逐漸減小，直到地理南北極點變為零。但地球自轉角速度是一樣的，各地都是每24小時轉一圈。由於地球自轉，才有了太陽每天的東升西落以及地球的晝夜交替。

除此之外，地球還在距離太陽1.5億公裏之外，於近似圓形軌道上，以每秒30公裏的速度繞著太陽轉動，這要比地球自轉線速度快了很多。地球每一圈公轉的運動距離可達9.4億公裏，轉一圈就是一年。

需要注意的是，我們通常所說的地球公轉運動是以太陽作為參照系，這樣公轉軌道看起來是一個閉合的近似圓形。但太陽乃至整個太陽系並非始終位於空間中的某個點，而是也在空間中運動，所以地球的公轉軌道並非一條閉合的曲線。

我們在夜空中看到的星星絕大多數都是恒星，另外還有更多我們看不到的恒星。包括太陽在內的上千億顆恒星以及星雲等物質構成了一個盤狀結構，這就是銀河系，其直徑估計為10萬光年，將近95億億公裏（95後面有16個0）。

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銀河系中所有天體的引力互相疊加，形成了一個引力中心，這就是銀心，它與太陽系相距約2.66萬光年。銀心那裏有一個質量為太陽430萬倍的超大質量黑洞，銀心附近的恒星密度極高，所以銀心看起來十分明亮。銀河系中所有恒星都在引力中心的束縛下，繞著銀心轉動。

因此，如果以銀心為參照系，在地球繞太陽公轉的同時，太陽也帶著地球在銀河系空間中穿行，地球就不會轉動到原來的位置，地球的運行軌跡呈現為螺旋曲線。

那麼，太陽系在銀河系中朝著哪個方向運動？速度又有多快呢？

地球繞太陽公轉的軌道平面——黃道面，與銀河系盤面——銀道面，並不重合，黃道面相對於銀道面傾斜了約60度。據估計，太陽帶著地球等一眾太陽系天體，以每秒236公裏的速度在銀盤中前進，每2.12億年繞銀心轉一圈，這個公轉周期被稱為銀河年。

對於生命而言，一個銀河年極為漫長。在上個銀河年，地球正處於三疊紀晚三疊世，那時還沒有人類，恐龍和哺乳動物才開始在地球上登場，地球陸地還是合成一大塊的盤古超大陸。而從地球誕生至今，也才僅僅過了大約21個銀河年。

有趣的是，太陽系在銀河系中的運動軌道並非是一個平面。太陽系其實是在銀道面上下方100光年的範圍內上下擺動，周期估計為6400萬年，所以太陽系每3200萬年就會從銀道面中穿過一次。

從更大的宇宙尺度來看，銀河系也不是靜止的。首先，銀河系是本星系群的一部分，它會繞著本星系群的共同引力中心轉動。同樣地，本星系群之上還有室女座星系團，而該星系團之上還有室女座超星系團，它們都會繞著某個共同引力中心轉動。

進一步觀測結果表明，包括銀河系在內的10萬個星系共同構成了更大的結構——拉尼亞凱亞超星系團，其直徑估計為5.2億光年。這個巨大無比的星系團中有個引力異常的區域，被稱為巨引源，它束縛著其中所有星系的運動，把所有星系拽向這個引力深淵。

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據估計，這個引力異常區域聚集著3億億倍太陽質量的物質，它與地球相距1.47億光年。根據宇宙微波背景偶極數據，在巨引源強大引力的作用下，銀河系帶著地球正以每秒600公裏的速度向它飛去。

照此計算，銀河系將在734億年後被吸入巨引源。這是一個極為漫長的時間，那時候太陽早就停止核聚變反應，演變成一顆白矮星，逐漸在宇宙中冷卻下來。

如果把參照系選擇在更遙遠的宇宙，銀河系的退行速度將超過光速。由於整個宇宙的空間結構都在不斷均勻膨脹，使得遙遠星系之間相互遠離的速度v與距離D成正比，這就是哈勃定律：

v=H·D

其中比例系數H為哈勃常數。

根據哈勃定律，如果距離足夠遠，星系之間的退行速度將會大於光速。按照最新的哈勃常數（68.3(km/s)/Mpc）來計算，相對於143億光年外的星系，銀河系遠離它們而去的速度達到了光速。相對於465億光年外的可觀測宇宙邊緣來說，銀河系的退行速度高達每秒97.4萬公裏，這相當於光速的3.25倍，已經遠超光速。

但這並不意味著違背了相對論的光速限制，因為星系的超光速退行現象是由空間自身膨脹造成的，而星系自身相對於宇宙背景輻射的運動速度遠低於光速。