第1130章 超星系团

若干星系团集聚在一起构成的更高一级的天体系统,又名二级星系团。本星系群就同附近的50个左右星系群和星系团构成本超星系团。星系团聚合成超星系团的现象叫作星系的超级成团或二级成团。超星系团的质量范围为一千万亿到十亿亿倍太阳质量。

若干星系团集聚在一起构成的更高一级的天体系统,又名二级星系团。本星系群就同附近的50个左右星系群和星系团构成本超星系团。星系团聚合成超星系团的现象叫作星系的超级成团或二级成团。通常在一个超星系团内只含有2~3个星系团。拥有几十个成员星系团的超星系团是不多的。超星系团往往具有扁长的外形,长径范围为60~100百万秒差距,长短径之比平均约为4:1;这种扁形结构可以说明超星系团通常有自转。超星系团内的成员星系团的速度弥散度大约为每秒1,000~3,000公里,但各成员星系团之间的引力相互作用要比星系团内各成员星系之间的引力作用弱得多,因而有人认为超星系团可能是不稳定的系统。超星系团的存在,表明宇宙空间的物质分布至少在 100百万秒差距的尺度上是不均匀的。至于是否所有的星系团都是不同大小的超星系团的成员,由于观测资料的极其不足和分析方法上的困难,这个问题还远未取得一致意见。此外,还有人认为超星系团可以进一步成团,形成三级星系团以至更高级的星系集团。

超星系团的存在说明宇宙空间的物质分布至少在100百万秒差距的尺度上是不均匀的。20世纪80年代后,天文学家发现宇宙空间中有直径达100百万秒差距的星系很少的区域,称为巨洞。超星系团同巨洞交织在一起,构成了宇宙大尺度结构的基本图像。本星系群所在的超星系团称为本超星系团。较近的超星系团有武仙超星系团、北冕超星系团、巨蛇-室女超星系团等。

现存的超星系团显示在我们宇宙内的星系分布是不均匀的;多数的都聚集在一起成为群和集团,每个小集团的星系从50个至数千个不等。这些群和集团与其他星系形成更大的被隔绝的结构,称为超星系团。

在本质上曾经被认为是最大的结构,超星系团被了解是有时被称为“超星系复合体“的更大的片状或墙的巨大结构的下一层级,他们可能跨过数十亿光年的空间,超过了可见宇宙的5%。超星系团本身可能跨越数亿光年的距离,星系的典型速度约为1000公里/秒。哈柏定律暗示这些典型星系的速度是在1/H的哈柏时间大约只有3千万光年时的速度,近似于当时的宇宙年龄。当这些距离以人类的术语表达时,它远小于超级星系团。在膨胀的宇宙中,一个天体的距离d相当于他现在的速度v乘上它所经历的时间t,但在时间相较于1/H不算小时天体的距离会被低估。上面的演算依然需要提出一些想法来修正,在正常的过程中从星系的形成或消散这些结构需要多少的时间,这都显示他们有更大的年龄。当我们观察到超级星系团和更大的结构时,我们得知这些超级星系团被创造时的宇宙情况。在超级星系团内的自转轴方向也给予我们洞察在早期宇宙历史中星系形成的过程。

还没有由超星系团组合成的集团(极超星系团或超超星系团)被发现,是否存在比超星系团更大的结构也还在争辩中(参见星系纤维,根据宇宙微波背景辐射的数据,宇宙中的物质在大尺度下是均匀分布的,似乎不存在比“星系纤维”更庞大的构造。超星系团之间有巨大的空洞,在空间中只有少量的星系存在。即使超星系团被证实是最大的结构,超星系团的总数依然留下结构分布的可能性,相信超星系团在宇宙中的数量应该在一千万个。

超星系团经常会被分割成被称为星系云的小集团。

包括本星系群在内的超星系团.1937年,霍姆伯格在分析了双重星系和多重星系的分布后认为,存在着一个“总星系云“,尺度范围100百万秒差距.这是本超星系团最初的概念.二十世纪五十年代中,沃库勒重新提出关于本超星系团的概念,并为后来的研究证实.沃库勒认为,本超星系团的长经为30~75百万秒差距,它是许多星系云和星系团的集合体,包括本星系群,室女座星系团,大熊星系团以及50个左右较小的群和团.它们共同构成一个巨大的扁平状天体系统其中亮于13.5等的明亮星系集中在天空中的一个大圆上,这个大圆称为超星系赤道,大圆的极坐标在国际天文学联合会银道坐标系中是银经47°.37,银纬+6°.32.本超星系团的中心在室女星系团附近银经283°银纬+75°.对沿超星系赤道的星系视向速度的分析表明,本超星系团可能正在自转和膨胀,银河系绕团中心的公转周期约为1000亿年。

不久前,美国天文学家发现了一个特大的“超星系团”。这引起了人们的注意。

大家知道,太阳系之外还有两三千亿颗恒星,共同组成了“银河系”;银河系之外还有千千万万个河外“星系”。这些星系往往两个一组,三五个一群地分布在宇宙空间,天文学家把它们叫做“星系群”。还有比星系群更大的集团——十几个乃至上千个星系聚在一起,叫做“星系团”。如果若干星系团再组成一个体系,就称它为“超星系团”。一般的超星系团只有二三个星系团,很少超过几十个星系团;空间范围大约几千万至几万万光年。

美国宇航局派遣一架U—2飞机,在地球北半球高空测定宇宙微波背景辐射的过程中,发现了一个特大的超星系团,延伸到20万万光年的空间。与我们今天可观测的100亿光年的空间深度相比,这个超星系团占据了很大一个部分。一位天文学家感叹道:宇宙在如此巨大的范围中还存在一定的结构,真是令人拍案叫绝啊!

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