145亿光年外 大批星系超光速远离地球 人类将永远失去它们

最遥远的星系位于133亿光年之外。令人惊奇的是，在哈勃望远镜拍摄的“哈勃极深场”中，有1万多个这样的亮点。更加让人不可思议的是，这张照片所覆盖的拍摄面积仅为全天区面积的1270万分之一，数以万计的星系隐藏在针尖大小的区域中。这展示了宇宙星系分布的基本情况。

根据哈勃极深场的数据，天文学家估计在直径930亿光年的可观测宇宙内，至少存在2万亿个星系，并且这一数字还在不断增长。然而，如果考虑到未观测宇宙的存在，星系的数量将从2万亿飙升至至少7万亿。然而，令人遗憾的是，这些星系已经失去了与地球文明的因果联系。

造成这一现象的原因在于宇宙空间的超光速膨胀。尽管爱因斯坦在狭义相对论中证明了“具有静止质量的物体不可能达到光速，更不能超过光速”，但宇宙空间本身的超光速膨胀显然超越了这些公式的约束。

可以将宇宙空间形象地比喻为一个正在膨胀的气球，星系们就像气球上的斑点。虽然它们本身不能以超光速运动，但随着气球本身的超光速膨胀，这些星系们就像搭上了“超光速顺风车”，间接地开始了超光速运动。最关键的是，这个气球不是匀速或减速膨胀，而是处于加速膨胀状态。

因此，对天文学家而言，距离地球越远的星系离地球的速度就越快。它们发出的光也需要更长的时间才能抵达地球。

最为重要的是，由于宇宙空间的超光速膨胀，速度是恒定的。光子们只能以每秒三十万公里的速度飞行，而星系和地球之间的距离也变得越来越长。因此，出现了一个神奇的景象：远处星系发出的光子每前进一光年，宇宙空间的超光速膨胀都会让地球远离这批光子10光年甚至更远。因此，这批光子永远无法到达地球。

同样的道理，人类现在发射的电磁波或未来可能发射的引力波，也永远无法到达远方的星系。因为电磁波和引力波的传播速度都是光速，而远方星系的退行速度，在宇宙空间膨胀的作用下远超过光速。

目前哈勃望远镜能够看到的最远星系是MACCS0647-JD，位于133亿光年之外。然而，这个星系的现状已经无法被观测到，因为根据宇宙膨胀的速率，这个星系已经退行到322亿光年之外。

根据最新确定的哈勃常数，地球距离145亿光年处的宇宙时空正在以超光速膨胀。这意味着只要星系和地球的距离超过145亿光年，这个星系将永远与人类文明失去联系。天文学家预计，平均每3年就会有一个星系超过这个距离。

在宇宙诞生138.2亿年后的今天，人类文明能够到达并联系的星系只占可观测宇宙内星系总量的3%。随着宇宙空间的加速膨胀，这一比例还将不断下降。

根据最新的宇宙质能分布，科学界认为宇宙将始终处于加速膨胀状态。终有一天，地球上的星空将变成一片黑暗，不再有繁星点点。因为所有星星之间的距离膨胀速度都超过了光速，它们发出的光将成为“永远在路上”的邮差，只能在漆黑的宇宙中孤独地飞行，既照不亮彼此，也照不亮整个宇宙。