原创 天文学家发现:宇宙中98%的星系,已经永远不可能被看见了
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2026-08-15 20:02:38
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人类正在把宇宙看得越来越清楚,却也越来越确定一件有些反常识的事:看得更远,并不等于最终什么都能看到。对极其遥远的星系来说,真正挡在人类面前的不是望远镜口径,也不是技术水平,而是时空本身。

标题所说的“98%”,可以理解成对这种宇宙尺度限制的一种直观概括:绝大多数遥远星系已经处在人类未来无法真正抵达、也无法获知其完整未来的范围之内。

这里首先要分清两个经常被混在一起的概念:看见一个星系,和能够与这个星系发生未来的因果联系,并不是同一回事。今天望远镜里出现的一颗遥远星系,可能是它几十亿甚至上百亿年前的模样。

我们接收到的是很久以前启程的光,而不是它此时此刻传来的现场直播。距离越远,这种时间差就越惊人。

所以说“永远不可能被看见”,更准确的含义并不是这些星系突然从天空中消失了。相反,一些遥远星系过去发出的光仍会陆续到达地球,我们还可以研究它们曾经的样子。

真正失去的是它们后续越来越晚的信息:到了某个边界以后,星系今天发出的新光,即使一直向我们传播,也可能永远无法抵达。有关宇宙因果边界的研究正是建立在这种区别上。

造成这一切的关键,不是星系像火箭一样在空间里越飞越快,而是星系之间的空间尺度本身在变化。可以把宇宙想成一张不断拉伸的网,两颗星系像网格上的两个点。

点自己没有在网面上疯狂奔跑,可网格越拉越大,两点之间的距离照样增加。宇宙学中的“退行速度”因此可以在足够大的尺度上超过光速,而这并不意味着某个物体在当地突破了光速限制。

问题恰恰出在这里。假如一束光从极遥远处向银河系出发,它始终以光速穿过身边的空间,可光要跨越的那段空间也在变化。

当宇宙进入加速膨胀阶段以后,某些遥远区域与我们的距离增加得足够快,这束光就失去了最终到达我们的机会。NASA近年的宇宙学资料仍明确指出,宇宙不仅在膨胀,而且这种膨胀正在加速。

因此,把宇宙理解成一张可以无限探索的静态地图,其实很容易误导。地图上的远方城市不会主动离开你,可真实宇宙不是这样。

它一边存在,一边改变尺度。人类文明哪怕拥有难以想象的能源和飞行技术,也要服从光速以及宇宙时空结构给出的上限。

有些地方不是“暂时去不了”,而是在既定宇宙模型下从物理上就没有抵达路线。这也解释了为什么“98%”不能简单理解成2026年某台望远镜数完所有星系后得出的精确统计值。

不同研究采用“可观测”“未来可见”“可影响”“可抵达”等不同标准,计算出的比例不会完全一样。标题抓住的真正重点,是一个没有争议的方向:在加速膨胀的宇宙里,人类今天能够看到的范围,远远大于未来真正能够抵达和长期保持联系的范围。

更有意思的是,到了2026年8月,人类观测宇宙的能力恰恰又迈进了一大步。

8月10日,劳伦斯伯克利国家实验室公布最新DESI Legacy Imaging Surveys成果,将26.3万多次望远镜曝光合成为迄今规模最大的可见光和近红外二维宇宙图之一。

这张5.6万亿像素的地图包含接近40亿个天体,主要是恒星和星系。这件事看似和“98%的星系无法真正抵达”矛盾,实际上恰好说明现代天文学正在发生什么:我们的视野越来越宽,而我们对视野边界的认识也越来越清楚。

过去,人类最大的困难是看不清远方;今天的困难逐渐变成,看清以后还要判断哪些信息属于过去,哪些地方仍然能够与我们发生未来联系。2026年4月16日,中国科学院国家天文台公布消息,国家天文台深度参与的DESI原定五年光谱巡天已经完成。

项目累计获得超过4700万个星系和类星体的光谱数据,同时记录了2000万颗银河系恒星的数据,并构建出规模空前的高分辨率宇宙三维地图。这不是简单地给星星拍照,而是在给宇宙过去110亿年的扩张过程建立坐标。

DESI最重要的作用之一,就是测量不同年代的宇宙究竟膨胀得有多快。方法说起来并不神秘:星系在宇宙中不是完全随机分布的,早期宇宙留下了一种大尺度结构上的规律,科研人员可以把它当成一把宇宙级“标准尺”。

比较这把尺子在不同时代呈现出的尺度,就能反推出宇宙扩张历史。问题随之来了。

过去二十多年,最常见的标准模型把暗能量处理成基本不随时间变化的宇宙学常数。可DESI近年来的数据给出了一个值得高度重视的新线索:暗能量可能不是永远保持一种状态。

2025年,中国科学院国家天文台团队结合DESI、超新星和宇宙微波背景数据进行分析,得到暗能量状态方程可能随宇宙演化发生变化的结果,相关信号超过4个标准差。这对“98%”这个话题非常重要。

因为我们判断多少星系最终离开因果联系范围,本质上需要先知道未来宇宙如何膨胀。

如果暗能量永远保持稳定,加速膨胀长期持续,那么宇宙事件视界会成为非常明确的未来边界;如果暗能量真的随时间演化,那么一些关于几百亿年以后宇宙状态的数字,也必须跟着重新计算。

也正因为如此,截至2026年8月,不能把“大撕裂”“所有星系快速消失”等描述写成已经确定的宇宙结局。DESI五年数据的全面分析仍在进行,国家天文台公开信息也明确表示,完整数据正在进一步研究。

现在科学界拥有的是暗能量可能演化的重要线索,而不是已经拿到了宇宙最终命运的标准答案。这也是天文学最有意思的地方。

观测越精确,人类并不一定得到一个越来越简单的宇宙,反而可能发现过去那个简洁模型还有缺口。几十年前,大家争论宇宙到底膨不膨胀;后来确认不仅膨胀,而且正在加速;如今研究继续往前推进,问题又变成推动加速的东西究竟是不是恒定的。

我认为,“98%的星系已经永远不可能被看见了”真正有价值的地方,不是营造一种宇宙正在熄灯的悲观感,而是让普通人理解一个此前很少接触的事实:自然界存在技术无法消除的边界。

镜片可以做得更大,探测器可以更灵敏,计算能力也可以继续增加,可因果律不是工程项目,不能靠升级设备绕过去。这和人站在地球上看海平线很不一样。

海平线挡住的地方,只要坐船或者坐飞机仍然能够抵达;宇宙学视界却属于时空结构本身。一个区域一旦与我们失去未来的因果联系,问题就不再是飞多久、花多少钱,而是不存在任何不超过光速的信息通道能够把那里未来发生的事情送到我们这里。

但这并不等于人类只剩下一个越来越小的天文世界。实际上,在相当漫长的时期内,我们仍然可以继续接收到大量远古光线。

人类今天观测到的深空,本来就是不同年代叠在一起的一张“历史照片”。看银河系附近,是比较新的宇宙;看到百亿光年尺度,则是在研究年轻得多的宇宙。

从这个角度看,2026年的宇宙巡天价值反而更容易理解。DESI为什么一次要测几千万个星系?

因为单独研究一颗星系,很难判断整个宇宙怎么变化;样本扩大到千万级以后,科学家才能从星系的分布、红移和聚集规律中提取宇宙整体演化的痕迹。国家天文台参与其中,也说明中国天文学正在直接进入国际宇宙学的大数据研究前沿。

8月公布的最新二维宇宙地图又把这种能力往前推了一步。接近40亿个天体汇集到同一个基础数据库后,价值不仅在于“数量吓人”。

科学家可以从中筛选罕见星系、寻找引力透镜、锁定超新星,同时为三维光谱巡天选择目标。这就像先得到一幅覆盖范围极大的高清地图,再逐一测量其中重要地点的距离和性质。

还有一个常见误区需要说清楚:宇宙加速膨胀并不会把太阳系马上撕开,也不会让银河系里的恒星每天明显离我们更远。星系内部、星系群内部存在强大的引力束缚,局部系统的运动由自身引力主导。

宇宙膨胀真正明显的地方,是大尺度、彼此没有被强引力绑在一起的星系之间。所以未来真正可能发生的,并不是某一天夜空突然少掉98%的星系,而是一个极其缓慢的过程。

随着漫长时间推移,许多遥远星系的光会被拉伸得越来越红、越来越弱,人类能够获得的关于它们后期演化的信息越来越有限。对宇宙来说,这是尺度变化;对观察者来说,却相当于越来越多的历史只留下前半段。

这里还有一层更深的意思。我们一直认为文明越先进,知道的东西自然越多,但宇宙学告诉我们,这个结论未必永远成立。

假设极遥远未来仍存在智慧文明,它们拥有的技术可能远胜今天,可如果大量河外星系已经退出可观测条件,一些关于早期宇宙的重要证据反而比今天更难获得。这使人类所处的时代显得很特别。

我们距离宇宙大爆炸足够久,星系和大型结构已经充分形成,能够提供丰富的研究对象;与此同时,宇宙微波背景和大量遥远星系依然可以被观测。换句话说,人类并不是生活在一个信息最多的宇宙,但确实处在一个相当适合研究宇宙历史的阶段。

于是,标题里的“98%”最终指向的其实不是失去,而是边界。我们没有必要把它解释成“宇宙只剩2%”,更不能说其余部分已经不存在。

那些区域依然属于真实宇宙,只是它们和我们的因果关系正在变得越来越有限。这一区别,看似只是几个字,背后却关系到现代宇宙学最基本的认识。

到了2026年8月,人类一边用近40亿天体组成的二维地图扩大视野,一边用数千万星系的光谱重建110亿年的宇宙历史。越往前走,我们越能理解一个看似矛盾的事实:宇宙留给人类观察的信息多得难以想象,可宇宙本身又绝不会把全部答案摆在我们面前。

科学真正要做的,也不是假装这条边界不存在,而是在能够获取信息的时候尽可能把它测准、存下、解释清楚。今天抵达地球的一束微弱星光,也许已经在宇宙中飞行了上百亿年。

它携带的不是浪漫故事,而是一段不可重新发送的物理记录。望远镜接住的每一个光子,都可能帮助我们把宇宙的过去再拼完整一点。

因此,当我们再看到“宇宙中98%的星系,已经永远不可能被看见了”这句话时,真正值得记住的不是那个制造冲击感的百分比,而是背后的事实:人类能够观测的宇宙有边界,能够影响的范围更小,而且这个边界与宇宙自身的演化有关。

看清这一点,比简单感叹宇宙有多大,更接近现代天文学正在解决的问题。

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