身边的星系大集团

来源 :科学之谜 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kikat
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  身在其中的超星系团
  我们的银河系,以及附近的仙女座星系、三角座星系、大小麦哲伦星云,再加上周围几十个更小的星系,它们一起构成了一个星系小家庭,即本星系群。本星系群的直径只有约1000万光年,成员内彼此间由于引力作用会发生撕扯或碰撞。例如,银河系曾撕裂很多矮星系,留下的残余分布在银河系的外围。此外,银河系和仙女座会在十几亿年之后碰撞到一起。
  如果我们能跳上一艘宇宙飞船飞出我们银河系所在的本星系群,游览我们周围的宇宙风光,那么我们还能遇到很多类似的星系群。我们的本星系群和附近其他的星系群都会绕着一个位于室女座的引力中心运动,它们一起组成了一个星系部落——室女座星系团。而我们银河系所在的本星系群,只是室女座星系团的外围成员。
  当我们的宇宙飞船在更远的地方飞行时,我们会发现附近至少有100个星系团聚集都在直径1.1亿光年的空间内。这些星系团一起组成了巨大的星系集团,即室女座超星系团,也被称为本超星系团。
  更大的超星系团
  但室女座超星系团只是一个很小的超星系团,宇宙中还有很多更大的超星系团。事实上,一些天文学家甚至认为,室女座超星系团不够资格被当作一个超星系团。
  到了2014年,法国里昂大学的天文学家海伦·库尔图瓦和她的同事发现,室女座超星系团其实属于一个更大的超星系团的一部分。这个超星系团叫做拉尼亚凯亚超星系团。
  为了得出这个结论,這些天文学家详细地分析了每个星系的运动情况。他们将8000多个星系的运动情况分析完之后,发现所有的星系都朝着一个地方移动,大致位于南三角座和矩尺座那里。这就是拉尼亚凯亚超星系团的中心区域。库尔图瓦把它比作为一个山谷,星系等物质会像河流一样流向那里。整个超星系团由大约300到500个星系团和星系群组成,包含约10万个星系,范围达5.2亿光年。它包含了三个部分,而这三个部分先前被认为是各自分离的超星系团,它们分别是室女座超星系团、长蛇-半人马座超星系团、孔雀-印地安超星系团。
  现在理一理我们在宇宙中的位置:太阳系→银河系→本星系群→室女座星系团→室女座超星系团(也被称为本超星系团)→拉尼亚凯亚超星系团→……
  身边的老朋友
  我们现在就在拉尼亚凯亚超星系团这一级别介绍一下别的超星系团。
  在拉尼亚凯亚超星系团的附近,还存在一个天文学家熟知的老朋友,叫做夏普力超星系团。
  早在20世纪30年代,天文学家就发现了它。该超星系团以其发现者、美国天文学家哈罗·夏普力命名,它位于半人马座的方向上,距离地球约6亿光年,包含近8万个星系,跨度超过1.2亿光年,而且有一个极为密集的核心。事实上,夏普力超星系团是我们所发现的最为密集的超星系团之一。
  最近的发现显示,随着时间的推移,夏普力超星系团内部的引力作用似乎已经减缓了,内部星系团和星系群的位置都已经稳定下来。这种稳定性表明它是一个十分古老的超级星团,经历很长时间的演化后最终达到了引力的平衡。
  被星盘挡住的秘密
  夏普力超星系团和拉尼亚凯亚超星系团的中心部分,大致位于天空的同一个方向,而银河系就朝着那个方向运动着。但是,把这两个超星系团都考虑进去的话,也不能完全解释银河系的运动情况。南非开普敦大学的天体物理学家芮妮·科兰-高特维格认为,我们周围还隐藏着另一个规模较大的超星系团。在1994年,她就发现位于在长蛇座和船帆座附近的天空中,似乎有很多个星系离我们的距离都大致相同。这个发现暗示,那里可能存在着一个巨大的天体系统,也许是一个超星系团。
  但想要进一步了解它并不容易。因为,她所发现的这些星系大都位于“隐匿带”中。那什么是隐匿带呢?就是被银河系遮住的地方。我们看太空,有一条银河,那就是银河系的盘面,盘面里有许多的尘埃和恒星,它阻碍了我们对天空中大约20%区域的观测。这个被银河系挡住的天空区域就被称为隐匿带。
  在可见光波段上,你看不见隐匿带中的任何东西。你需要在红外线和无线电波段上进行观测,因为在这些波段下,可以检测到一些透过银河系盘面的星光。尤其是在无线电波段上,银河系盘面几乎变为了一条细线。但即使这样,你还得想办法在观测结果中去除尘埃影响,并把属于银河系中的恒星发出的光移除出去。这需要大量的工作,需要大量的时间。所以,长久以来,研究星系的天文学家都刻意避开这一区域。
  一个新的星系大集团
  但芮妮却知难而上,在接下来的几十年里,她和她的同事分析了澳洲天文台在1997年至2002年观测到的红移数据,并用南非大望远镜(SALT)对隐匿带进行了长期的观察。他们发现,有数千个星系离我们的距离都大致相同。最终,芮妮和她的同事在2016年宣布,这几千个星系都属于一个巨大的超星系团。他们把这个位于隐匿带后面的超星系团命名为“船帆座超星系团”。它离地球大约有8.7亿光年远,覆盖范围大约有3.75亿光年。
  他们所观测到的船帆座超星系团,中间的那一部分被银河系盘面最为稠密的地方挡住了。如果其背后有着一个星系密集的区域,那么该超星系团的质量可能与夏普力超星系团一样重。要想观测到那里究竟有多少星系,是十分困难的。这些天文学家计划利用有着更高灵敏度的望远镜来继续观测。他们还开始与法国里昂大学的库尔图瓦的团队合作,来研究这些星系的运动情况。
  这么看来,我们周围有着三大超星系团:拉尼亚凯亚超星系团、夏普力超星系团和船帆座超星系团。但就目前来说,我们并没有完全了解我们周围的宇宙结构。许多天文学家认为,周围还隐藏着一两个超星系团,也是有可能的。在2016年,一些天文学家已开始一个叫做“宇宙流”项目,来去观测全天星系的运动情况。现在已经观测了近2万个星系。借助这些数据,天文学家们有机会观测到更多的宇宙大尺度结构。
其他文献
颌骨的祸  我们能够享受各种美食,牙齿居功至伟。但是,对着镜子,咧嘴一笑。咦?牙齿似乎不太整齐,两颗门牙似乎有点大,一颗颗牙齿挤在一块儿好似集市里赶集的人群,大大小小,高矮胖瘦,不太美观。这是牙齿的错吗?不,这都是颌骨惹的祸!  其他动物似乎都有着令人羡慕的整齐牙齿,咱们远古的祖先也一样有着整齐的好牙。除了他们,今天仍过着采集狩猎生活的人们同样是牙齿整齐健康。在东非大裂谷,坦桑尼亚境内生活着一群过
期刊
地球上最重的生物是什么?你大概会想到蓝鲸。没错,蓝鲸是地球上最重的动物个体,但若是从地球的生物整体上看,植物才是最重的!  目前,地球上已知的生物都是碳基生物。科学家花了三年的时间,用碳的含量来计算生物体除去水后的重量,称其为生物量,结果全球生物体的总生物量约为5500亿吨,令人惊讶的是,植物(其中包括花草树木、瓜果蔬菜)竟占了约81.82%,约4500亿吨。相比之下,人类所占的比重几乎可以忽略不
期刊
现代天文学史上,有这样一幅经典画面:一位头戴贝雷帽,身着西装,脚踩皮鞋的老人正透过一架24英寸的克拉克折射望远镜凝视着遥远天空。他,就是帕西瓦尔·罗威尔。  名门贵子的选择自由  1855年3月13日,帕西瓦尔·罗威尔诞生于美国波士顿望族罗威尔家族。從商界到学界,罗威尔家族都声名显赫,家族成员渗透各个领域,他们有的是法官、官员,有的是商人、实业家,有的是作家、建筑学家、慈善家。家族成员必须将家训“
期刊
发现一具“木乃伊”  1950年春天,在一个阳光灿烂的周六,丹麦一个叫做“图伦”的小村庄里,维戈和埃米尔兄弟两人像往常一样去挖泥炭。  在当时,泥炭是他们主要的日常生活燃料,对于挖泥炭,他们早已习以为常。但这次,却与往常不同。正专注地挖泥炭的他们突然被吓得魂飞魄散:旁边的泥炭沼泽里有具尸体!仔细一看,是一具男性尸体,整个尸体呈深棕色,他似乎死去不久,眼睫毛、下巴的胡须、脸上的皱纹都清晰可见。他头上
期刊
这个世界上,倘若叫人说出一种最让人害怕的动物,许多人会不约而同地提到蛇。的确,蛇或许是地球上最奇特、最吓人的脊椎动物:它们的身体像一根软管,四肢全无;它们能吞下体重数十倍于自己的动物;毒蛇还能喷吐致命的毒液。  可是,相比这些,蛇类体内的变化才真正的不同凡响:它们削减了内脏器官—去掉了一个肺,肝也只剩下一叶;它们进化出新颖的热感应器官;它们可以调整新陈代谢速率,幅度之大超过任何一种脊椎动物;它们制
期刊
保鲜膜是一种塑料薄膜,通常由PVC或低密度的聚氯乙烯制成。在生活中,我们发现保鲜膜能够吸附许多物体,比如陶瓷、玻璃、塑料甚至人体。  保鲜膜具有黏性的原因有三,其一,因为保鲜膜有静电。当你从一卷保鲜膜中扯出一张时,被撕下来的保鲜膜带上了负电荷,把它黏在其他物体上时,由于静电作用,保鲜膜便能覆于其上。張开一张保鲜膜,靠近自己的手臂,会发现手臂上汗毛直立,就是因为刚撕下来的保鲜膜发生了静电作用。其二,
期刊
如果你对计算机科学或人工智能稍有了解,相信你對艾伦·图灵不会陌生,他被成为“计算机科学与人工智能之父”。但你知道吗?他还是一位博物学家。  在破译了纳粹的密码,扭转了第二次世界大战的局势后,图灵发表了一篇关于生物化学的论文,其中提出了“斑图”理论,用以解释自然界的图案,如猎豹的斑点、斑马的条纹是如何形成的,这一原理同样可以解释人的脚趾、手指纹理的形成。而在66年后的今天,科学家又从这篇论文中发现了
期刊
有人说,海洋正在变得越来越“透明”,因为无以数计的水下无人机在工作着,让人类对海洋深处的细节了解得更多。这些自身带着电池和摄像头的“水下无人机”,你可以把它们理解成水下机器人,因为它们是全自动的机器;你也可以把它们理解成“水下飞机”,因为它们可以借助水力滑翔,速度可达每秒几米。  一般情况下,水下无人机工作时不涉及信号的传输:它把拍摄到的图像先存储起来,待到它浮出水面后,再让人读取。但如果地面工作
期刊
干细胞因其未充分分化、具有再生各种组织器官的潜力而備受青睐,干细胞培养特定器官成为当下一项热门的技术。  干细胞培养器官是一种复杂的技术,首先,将体细胞诱导成多能干细胞,并让其特异性分化为所需要的器官细胞,譬如肝脏细胞。但在培养基中,肝脏细胞是散落的、平面的,无法自行搭建成立体的肝脏。还需要加入内皮细胞和间充质干细胞,使其发育出骨骼、表皮、脂肪等,从而制造出三维立体的迷你器官。  在这个过程中,需
期刊
细细的长腿,短小的躯干,形似蜘蛛,在海藻或巖石上踱步的小动物名叫“海蜘蛛”,几乎在各个大洋中都可以看到这种节肢动物的身影。  海蜘蛛懒洋洋的,据科学家计算,海蜘蛛的移动速度和冰川差不多,十分缓慢。它们被称为“隐形的吸血鬼”,在海床上缓慢地移动,寻找海葵之类几乎不动的猎物,并在猎物身上打一个小孔,吸收它的体液,通常不会将其杀死。  最近,科学家发现,慢吞吞的海蜘蛛竟然能够捕食高速移动的猎物,比如海蝴
期刊