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直徑5.2億光年,囊括有10萬星系,拉尼亞凱亞超星系團可怕在哪?
動量相對速度怎麼計算
宇宙中的星系
宇宙
的龐大總令人心生畏懼,每當人類思考自身在宇宙中所處的位置時,常常會發現其自身的渺小。
無論人類文明歷史有多悠久,科技革新有多厲害,
所有一切放在宇宙中都不值一提
。
因為
它超越了我們所有的認知
,時間和空間在這裡彷佛不存在,物質和慾望在這裡也變得虛無起來。
人類在今天藉助自己的科技和學識窺探著宇宙的奧秘,儘管我們的壽命十分有限,但在仍不妨礙我們進一步去觀察。
我們身處的
銀河系
作為眾多星系中的一個。
它由恆星、恆星殘骸、星際氣體、塵埃和暗物質組成,在引力的作用下,
眾多物質連線成一體
。
而銀河系自己也並不孤獨,在它周圍,還有
仙女座、大麥哲倫星雲、小麥哲倫星雲和三角座星系
。
為何人類總是迫切地研究著星系中的一切?
因為這對於我們瞭解整個宇宙和星系的發展至關重要,科學家可以
藉助引力分析和輻射測量
來推演宇宙變化的過程,以及可能的未來。
很多時候我們從太空望遠鏡的影象中可以看到,浩瀚壯觀的星系和星雲靜靜地停靠在宇宙的任意位置。
不過它們並不是靜止的,
即使是星系,它們之間也會進行互動
,就像太陽系中的其他天體一般。
星系之間的相互作用來自早期宇宙形成後,大爆炸帶來的微小的量子漲落的結果。
星系的演化和發展離不開初期的運動作用,當然最主要的還是星系之間的潮汐相互作用。
星系之間的活動會帶來星系的改變
,一些未遂事故可能會導致它們翹曲變形,並導致一些氣體和塵埃的交換。
當兩個星系直接穿過彼此,並有足夠的相對動量不會合並時就會出現碰撞。
但
相互作用星系內的恆星通常不會發生碰撞
,兩種形式中的
氣體和塵埃
會互相作用。
有時恆星便是在這種作用下產生,星系內的恆星系統彼此間的距離比我們想象的更加遙遠。
對於星系來講,融合後便會再一次改變自身的形狀。
層層包裹的星系
星系的演化
在宇宙中通常是以億年為單位,時間跨度非常漫長。
而在更大的結構尺度中,
比星系更壯觀的星系團和
超星系團
則顯得更加光怪陸離。
離開銀河系,便是
本地星系群
,這裡大約有50個星系,最大的是
仙女座
,其次便是我們的銀河系。
本地星系群中的星系橫跨了直徑約
1000萬光年
的區域,但這仍不是我們的全部。
室女座超星系團,它是在
本地星系之上更大的一個宇宙結構
。
其本身包含室女座星系團和本星系群的星系,科學家推測裡面至少有100個星系群和星團位於其1。1億光年的直徑內。
這是
可觀測宇宙中約1000萬個超星系團之一
,並且位於
雙魚座-鯨魚座超星系團複合體
中,屬於
星系細絲
的一部分。
當我們看向這裡時,銀河系顯得是如此渺小,其內部的結構和空間的跨度超越了時間本身,時間在這裡顯得毫無意義。
而這仍不是宇宙所有,在
室女座之上
,
拉尼亞凱亞超星系團
才是這一切的所有者。
拉尼亞凱亞,在夏威夷語中意為“
開闊的天空”
。
它的發現來自夏威夷大學的
理查德·布倫特·塔利
,以及里昂大學和希伯來大學等眾多天文研究所。
拉尼亞凱亞超星系團包含大約
100000個星系
,延伸超過
5.2億光年
,其
大小為銀河系的100000倍
,並由
四個部分
組成。
除了室女座超星系團,還有
九頭蛇-半人馬超星系團、孔雀-印度河超星系團和南部超星系團。
過去幾十年裡,科學家一直在
研究宇宙的引力結構
,天文學家認為,我們所在的
銀河系
應該位於本地超星系團的邊緣。
它是一個
以室女座星系團為中心,寬約1億光年的結構內
。
早期由
斯隆數字
巡天
的觀測結果顯示,天文學家在宇宙中看到了更大的結構,規模達到數億光年。
透過星系在宇宙紅移的計算中,
科學家能夠計算出它們的3D模型
。
在
最大的尺度中
,宇宙看起來就像是一個龐大的網路,恆星連線星系,星系與星系群聚集。
許多結合在一起的群體會形成星系團,而星系團發生合併會形成更大的星系團。
如今能夠觀察到的最大尺度正是
超星系團
,夏威夷大學的科學家們採取了不同的方法來了解它們。
比如星系的特殊速度,這是
星系因自身的引力而產生的運動
。
在這一運動中,
星系彼此遠離
,銀河系包括其他大量星系正朝著宇宙中的
巨引源
移動。
它位於1。6億光年外的半人馬座、諾瑪和九頭蛇星團附近的密集區域。
宇宙之下
科學家為了瞭解超星系團之間的位置,塔利教授帶領的團隊繪製了星系的運動圖,以此來推斷當地宇宙的引力景觀,並重新繪製了地圖。
要想計算這段內容,該團隊使用了一個
資料庫-2(宇宙流-2)
,它是由
8000多個星系
的距離和
特殊速度
的彙編。
數值方面主要來自於
螺旋的光度-線寬相關性
、
塔利-費舍爾關係
(螺旋星系的質量或固有光度與其漸進旋轉速度,或發射線寬度之間的經驗關係)等。
利用這些資料在
減去宇宙膨脹的平均速度後
,科學家們得到了相關結果。
這種方法優於僅僅繪製物質位置的地圖,因為它可以讓科學家繪製出宇宙未知區域的地圖。
從觀測方式來看,它依賴於星系的影響,而不是直接觀測。
另外,星系的運動反映了所有物質的分佈。
在不考慮宇宙膨脹的情況下,夏威夷的科學團隊顯示了在其它區域的重力影響下
蠕動的流線
。
基於這種運動
,塔利帶領的團隊將超星系團的邊緣定義為這些流線發散的邊界。
在這條線的一側,星系流向引力中心,然後越過它流向另一個。
整個過程看起來就像分水嶺上的分水線流向高地的左側,或者是右側。
相關分析還揭示了超星系團的其他結構,其中包括
英仙座-雙魚座的獨立超星系團
,以及一個名為“
夏普利
”的遙遠集中點。
它的位置大約在6。5億光年外,而拉尼亞凱亞正在向這裡移動。
拉尼亞的結構分析來自現有的資料
,愛沙尼亞塔爾圖天文臺的科學家認為:
未來隨著拉尼亞凱亞的進一步觀察,它可能會發生變化,如今拉尼亞凱亞的確切邊界並沒有那麼明確。
由於
特殊速度
計算所依賴的測量距離在3億光年外十分罕見,所以科學家很難弄清楚那裡發生了什麼。
而塔利則說了一句很有趣的話:
“
如今拉尼亞凱亞正向夏普利走去,我們的超星系團可能只是大象的軀幹
。”
目前塔利帶領的團隊基於拉尼亞凱亞的研究劃分出了一個“
當地區域引力盆地
”,而它是否屬於更大物體的附屬物,還需要精確的測量資料,這個距離是當前資料目錄裡的3倍。
如今我們回顧整個星系及星系團在宇宙中的結構,
像拉尼亞凱亞這樣的大尺度結構讓人感到害怕也就不足為奇了
。
所有的星系都是
引力活動的產物
,宇宙膨脹後帶來的變化在
60億年前
就已經結束。
如今,
暗能量才是整個宇宙的主導。
根據宇宙膨脹理論,引力還沒有完全束縛整個宇宙的發展。
在未來
,星系之間會因大膨脹變得越來越稀疏,銀河系所處的星團也不會與處女座星團合併,宇宙細絲結構會顯得更加空洞。
而過去的活動正是今天的存在,今天的變化已經是未來的表現。
此後的數十億年中,彼此散佈得更遠,最終“消失”在宇宙中,這也註定是宇宙大膨脹帶來的
撕裂結局
。
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