万亿星系与黑洞

图1-1 一个名为阿贝尔1689（Abell 1689）的巨大星系团和许多其他遥远的星系

此图为哈勃太空望远镜拍摄

随着宇宙的膨胀，高温气体开始冷却。随机地，有些地方的气体密度比其他地方稍高。当气体冷却到一定程度时，高密度区域自身的引力就会使气体向内塌缩，产生星系（星系是由一大团恒星和它们的行星，还有充斥于其中的稀薄气体组成的），参见图1-1。最早的星系产生于大爆炸发生的几亿年之后。

我们可见的宇宙里大约有上万亿个星系。最大型的星系中包含上万亿颗恒星，并且有大约100万光年那么大。而那些体积较小的星系也有1000万颗恒星和1000光年那么大。几乎在每一个大型星系的中心都有一个超大质量的黑洞（见第4章）。它们比太阳的质量大100万倍，甚至更多。

地球所在的星系叫作银河系。银河系里的大多数恒星位于一条明亮的长带中，横亘于晴朗的夜空里。实际上，不仅仅是长带中的恒星，我们在夜空中看到的所有的星星点点都是银河系中的恒星。

离我们最近的一个大型星系是仙女星系（Andromeda），见图1-2。它距离地球250万光年，包含了上万亿颗恒星，跨越了100000光年。银河系和它就像一对双胞胎，大小、形状都很接近，连恒星的数量也是。如果在图1-2中的是银河系的话，那么地球就应该处于黄色小方块所标示的位置。