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超星系團
若干星系構(gòu)成更高級的天體系統(tǒng)
若干星系團集聚在一起構(gòu)成的更高一級的天體系統(tǒng)，又名二級星系團。本星系群就同附近的50個左右星系群和星系團構(gòu)成本超星系團。星系團聚合成超星系團的現(xiàn)象叫作星系的超級成團或二級成團。通常在一個超星系團內(nèi)只含有2～3個星系團。擁有幾十個成員星系團的超星系團是不多的。
基本信息
| 中文名 | 超星系團 |
| 外文名 | Supercluster |
| 質(zhì)量 | 10^15～10^17個太陽質(zhì)量 |
| 構(gòu)成 | 若干星系團集聚而成 |
| 又名 | 二級星系團 |
簡介
超星系團
超星系團
現(xiàn)存的超星系團顯示在我們宇宙內(nèi)的星系分布是不均勻的；多數(shù)的都聚集在一起成為群和集團，每個小集團的星系從50個至數(shù)千個不等。這些群和集團與其他星系形成更大的被隔絕的結(jié)構(gòu)，稱為超星系團。
在本質(zhì)上曾經(jīng)被認(rèn)為是最大的結(jié)構(gòu)，超星系團被了解是有時被稱為"超星系復(fù)合體"的更大的片狀或墻的巨大結(jié)構(gòu)的下一層級，他們可能跨過數(shù)十億光年的空間，超過了可見宇宙的5%。超星系團本身可能跨越數(shù)億光年的距離，星系的典型速度約為1000公里/秒。哈柏定律暗示這些典型星系的速度是在1/H的哈勃時間大約只有3千萬光年時的速度，近似于當(dāng)時的宇宙年齡。當(dāng)這些距離以人類的術(shù)語表達(dá)時，它遠(yuǎn)小于超級星系團。在膨脹的宇宙中，一個天體的距離d相當(dāng)于他現(xiàn)在的速度v乘上它所經(jīng)歷的時間t，但在時間相較于1/H不算小時天體的距離會被低估。上面的演算依然需要提出一些想法來修正，在正常的過程中從星系的形成或消散這些結(jié)構(gòu)需要多少的時間，這都顯示他們有更大的年齡。當(dāng)我們觀察到超級星系團和更大的結(jié)構(gòu)時，我們得知這些超級星系團被創(chuàng)造時的宇宙情況。在超級星系團內(nèi)的自轉(zhuǎn)軸方向也給予我們洞察在早期宇宙歷史中星系形成的過程。
還沒有由超星系團組合成的集團（極超星系團或超超星系團）被發(fā)現(xiàn)，是否存在比超星系團更大的結(jié)構(gòu)也還在爭辯中（參見星系纖維，根據(jù)宇宙微波背景輻射的數(shù)據(jù)，宇宙中的物質(zhì)在大尺度下是均勻分布的，似乎不存在比“星系纖維”更龐大的構(gòu)造。超星系團之間有巨大的空洞，在空間中只有少量的星系存在。即使超星系團被證實是最大的結(jié)構(gòu)，超星系團的總數(shù)依然留下結(jié)構(gòu)分布的可能性，相信超星系團在宇宙中的數(shù)量應(yīng)該在一千萬個。
超星系團經(jīng)常會被分割成被稱為星系云的小集團。
本超星系團
包括本星系群在內(nèi)的超星系團.1937年，霍姆伯格在分析了雙重星系和多重星系的分布后認(rèn)為，存在著一個"總 星系云",尺度范圍100百萬秒差距。這是本超星系團最初的概念. 二十世紀(jì)五十年代中，沃庫勒重新提出關(guān)于本超星系團的概念，并為后來的研究證實。沃庫勒認(rèn)為，本超星系團的長經(jīng)為30~75百萬秒差距，它是許多星系云和星系團的集合體，包括本星系群，室女座星系團，大熊星系團以及50個左右較小的群和團. 它們共同構(gòu)成一個巨大的扁平狀天體系統(tǒng)其中亮于13.5等的明亮星系集中在天空中的一個大圓上, 這個大圓稱為超星系赤道, 大圓的極坐標(biāo)在國際天文學(xué)聯(lián)合會銀道坐標(biāo)系中是銀經(jīng)47°.37,銀緯+6°.32.本超星系團的中心在室女星系團附近銀經(jīng)283°銀緯+75°. 對沿超星系赤道的星系視向速度的分析表明, 本超星系團可能正在自轉(zhuǎn)和膨脹，銀河系繞團中心的公轉(zhuǎn)周期約為1000億年.
系列列表
遙遠(yuǎn)的超星系團
超星系團 | 資料 | 注解 |
天貓座超星系團 | z=1.27 | 至少有兩個星系團RXJ 0848.9+4452(z=1.26)和RXJ 0848.6+4453(z=1.27) |
發(fā)現(xiàn)
超星系團
美國宇航局派遣一架U—2飛機，在地球北半球高空測定宇宙微波背景輻射的過程中，發(fā)現(xiàn)了一個特大的超星系團，延伸到20萬萬光年的空間。與我們今天可觀測的100億光年的空間深度相比，這個超星系團占據(jù)了很大一個部分。一位天文學(xué)家感嘆道：宇宙在如此巨大的范圍中還存在一定的結(jié)構(gòu)，真是令人拍案叫絕啊！
你看，宇宙物質(zhì)的分布，從太陽系、銀河系、星系團（群）到超星系團，仿佛構(gòu)成一個又一個“階梯”。有人猜想，在超星系團之上還可以有“超”超星系團、“超超”超星系團……不過迄今天文學(xué)家因限于觀測手段的局限，尚無法對此進行驗證。
星系分布
LSC的星系數(shù)值密度以室女座星系團為中心呈現(xiàn)與距離平方的關(guān)系掉落，顯示這個星系群不是被隨意選出來的?？傊?，明亮的星系（絕對星等大于13的）大多數(shù)集中在少數(shù)的星系云（星系團組成的集團）內(nèi)，98%的被發(fā)現(xiàn)在11個云中（以明亮星云數(shù)量遞減的順序排列）：獵犬座星系團、室女座星系團、室女II（向南方延展）、獅子II、室女III、巨爵（NGC 3672）、獅子I、小獅（NGC 2841）、天龍（NGC 5907）、喞筒（NGC 2997）和NGC 5643。位于盤面的明亮星系，三分之一屬于室女座星系團，其余的都屬于獵犬座星系團和室女II云，加上有些可能屬于NGC 5643的。在云中的明亮星系也集中在少數(shù)幾個星系云內(nèi)（94%分布在7個云中）。這樣的分布顯示超星系團盤面的"大部分地區(qū)都是巨大的空洞"。能夠用來與觀測的現(xiàn)象比擬的是肥皂泡的結(jié)構(gòu)。稍平的星系團和超星系團能在泡沫的交會處找到，它們是巨大的泡沫，在太空中接近球形（直徑的數(shù)量級在20-60 Mpc）的巨大空洞。長纖維的絲狀結(jié)構(gòu)似乎占了優(yōu)勢。1個例子是長蛇-半人馬超星系團，最靠近LSC的超星系團，它從大約3千萬秒差距之處延伸至6千萬秒差距。
宇宙論
暗物質(zhì)
LSC的總質(zhì)量M ≈ 1 x 1015M太陽和總光學(xué)亮度L ≈ 3 x 1012L太陽。這樣產(chǎn)生的質(zhì)-光比大約是太陽的300倍，與其他的超星系團的圖型是一致的。（作為比較用，銀河系的質(zhì)-光比是2.7）這種比率是宇宙中存在著大量的暗物質(zhì)受歡迎的一個主要論點。
鳳凰網(wǎng)科技訊 據(jù)科學(xué)日報消息，普朗克在檢測微波天空的時候，通過桑耶維夫-澤爾多維奇效應(yīng)，這是宇宙微波背景下一種特有的效應(yīng)，在宇宙空間龐大的物體環(huán)境下，拍攝了星系團的首張照片。歐空局任務(wù)的XMM-牛頓和隨后的普朗克的檢測之間的聯(lián)合行動，揭露了其中的有一個知情未知的超星系團的存在。
宇宙中的物質(zhì)是以高度密集的方式分散，恒星聚集成星系，星系緊密的聚集在一起，在廣闊空曠的空間中形成巨大的一團。星系團可以承受一千個星系，它們布滿了閃亮著明亮的X光線的熱氣；它們大多數(shù)由暗物質(zhì)構(gòu)成。
普朗克的首要目標(biāo)是獲取古代宇宙的圖片，也就是宇宙微波背景（CMB），因此它有高質(zhì)量的9個頻道，光譜范圍從30到857GHz。這樣一個廣闊的光譜范圍不僅有利于移除所有CMB中的污染源，從而能捕獲早期宇宙的原始圖像，它還使得普朗克成為優(yōu)秀的星系團搜尋者。
事實上，這九個頻道，是由普朗克團隊基于一個特殊的現(xiàn)象，被叫做桑耶維夫-澤爾多維奇效應(yīng)（SZE）而精心選擇出來的。當(dāng)CMB光子在朝我們運動時遇到了星系團時所經(jīng)歷的能量的改變就叫桑耶維夫-澤爾多維奇效應(yīng)。因此，即使在星系團紅移的情況下，SZE仍是一種檢測星系團的獨特工具。
“當(dāng)宇宙大爆炸的分子化石穿越宇宙時，它便于它遇到的物質(zhì)發(fā)生相互作用：比如當(dāng)它穿越一個星系團，CMB中子便打散了構(gòu)成星系團的熱氣中的自由電子?！狈▏鴬W爾賽空間數(shù)據(jù)研究所的納比拉？阿加南說道，他是調(diào)查SZE團和二次各向異性的普朗克科學(xué)家的領(lǐng)導(dǎo)成員?！斑@些碰撞以一種特殊的方式重新分配了光子的頻率，這使得我們能將CMB信號中的干預(yù)群分離出來?！?/span>
因為熱電子比CMB中子更有活力，所以兩者之間的相互作用導(dǎo)致了中子分散到更高的能量。這意味著，當(dāng)朝著星系群的方向看CMB時，人們能看到相對低能量中子的不足，和高能量分子的富余。這個區(qū)分不足和富余的臨界頻率是217GHz。普朗克頻道探測到低于和高于這個臨界頻率的光譜，而其中他們中間的那個頻率恰好就是217GHz。
“依靠這個前所未有的光譜范圍，普朗克可以檢測到星系團的正信號和負(fù)信號，因此定位整個天空這些星系團，以及測量他們的物理屬性，普朗克是個十分有用的工具?！逼绽士隧椖靠茖W(xué)家揚塔伯說道。普朗克拍攝到的首批圖片包括一些天文學(xué)家一直的星系團，比如彗髪，一個很熱的附近的星系團，還有也很近的星系團阿爾貝2319。
普朗克的設(shè)計是專門針對檢測散落天空的星系團的SZE信號的，因為它并不適合深度調(diào)查，它的分別率太低無法探測出這些星系團的細(xì)節(jié)，尤其是一些新發(fā)現(xiàn)高紅移的星系。
為了確定他們的身份，科學(xué)家們利用歐空局的X射線觀察-XMM-牛頓?！坝捎谒呙舾行?，使得XMM-牛頓是繼續(xù)完成普朗克檢測到的星系團的最佳工具。”領(lǐng)導(dǎo)普朗克團隊利用XMM-牛頓進行之后的研究的莫妮可阿諾說道。正是這兩種ESA任務(wù)之間的協(xié)同作用使得天文學(xué)家能夠使用XMM-牛頓來證實之前普朗克檢測到的的確是星系團，并且它還發(fā)現(xiàn)它其實是個更大的結(jié)構(gòu)：是個超星系團！
“XMM-牛頓觀察顯示其中一個星系團其實是個由三個獨立巨大的星系組成的超星系團，而普朗克并沒有檢測到這一點?！?/span>
“這兩個任務(wù)之間的協(xié)同作用顯示了巨大的成功，XMM-牛頓將繼續(xù)普朗克的檢測來確定這個星系團的本質(zhì)到底是什么？”XMM-牛頓項目科學(xué)家諾伯特說道。
“這是第一次通過SZE檢測到超星系團的存在，這個重要的發(fā)現(xiàn)給超星系團的研究打開了一扇全新的窗戶。“
這個新發(fā)現(xiàn)的超星系團的SZ信號來自于三個獨立星系團的信號總和，其中可能還有另外的集群間絲狀結(jié)構(gòu)起作用。這也給大規(guī)模氣體分布提供了重要的線索，這對追蹤暗物質(zhì)的分布也是至關(guān)重要的。
普朗克首次天空調(diào)查始于2009年8月中旬，于2010年6月結(jié)束。普朗克將會繼續(xù)收據(jù)數(shù)據(jù)到2011年底，在此期間它會完成所有的天空掃描。
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這家伙太懶了，什么都沒寫！
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