正文 第9章 神奇的超星係團(1 / 1)

超星係團的提出

自從存在宇宙島的說法提出以後,人們發現了越來越多的星係和星係團。

大家知道,太陽係之外還有數千億顆恒星,共同組成了銀河係;銀河係之外還有千千萬萬個河外星係。這些星係往往兩個一組、三五個一群地分布在宇宙空間,天文學家把它們叫做星係群。還有比星係群更大的集團,十多個乃至上千個星係聚在一起,叫做星係團。1953年,著名天文學家德伏古勒分析了亮星係的分布,提出了超星係團的概念,也稱作二級星係團。他認為,本超星係團直徑約2500萬光年,由本星係群、室女星係團、後發星係團及一些小的星係和星係團構成。超星係團通常在一個超星係團內隻含有2個至3個星係團。擁有幾十個成員星係團的超星係團是不多的。其空間範圍大約幾千萬至幾億光年。

超星係團往往具有扁長的外形,長徑範圍為60百萬秒至100百萬秒差距,長短徑之比平均約為4∶1,這種扁形結構可以說明超星係團通常有自轉運動。超星係團內的成員星係團的速度彌散度大約為每秒1000千米至3000千米,但各成員星係團之間的引力相互作用要比星係團內各成員星係之間的引力作用弱得多,因而有人認為超星係團可能是不穩定的係統。

若幹星係團集聚在一起構成的更高一級的天體係統,又名二級星係團。

該星係群就同附近的50個左右星係群和星係團構成本超星係團。星係團聚合成超星係團的現象叫做星係的超級成團或二級成團。

天文學家的觀測

1985年夏天,法國的天文工作者拉帕倫特在美國哈佛的史密森天體物理中心,用一架1.5米望遠鏡對超星係團進行了觀測,並繪製了一張天文圖。

她發現星係散布得不同尋常,排列在非常薄和非常有限的表麵上,這表麵包裹著不尋常的泡泡之類的空洞,其直徑達2億光年。

後來,科學家們通過一步研究發現,這是一個已知宇宙的最大結構,這一片星係長約5億光年,高2億光年,寬0.15億光年。

美國天文學家新發現

2010年,美國宇航局機,在地球北半球高空測遣一架U-2飛宇宙微波背景輻射的過程中,發現了一個特大的超星係團,延伸到20億萬光年的空間。

與我們今天可觀測的10比,這個超星係團占據了億光年的空間深度相大一部分。一位天文學家感歎道:宇宙在如此巨大的範圍中還存在一定的結構,真是令人拍案叫絕嗬!

本超星係團

即本星係群所在的超星係團。20世紀50年代,沃庫勒分析了視星等亮於13的1000多個星係的分布,發現這些星係集中在幾條帶上。由此,他認為,絕大部分的較亮的星係屬於一個很大的扁平狀集團,稱為本超星係團。

沃庫勒的看法為以後的研究所證實。本超星係團由本星係群、室女星係團、後發星係團及一些較小的星係群和團組成。其長徑在3000萬秒差距以上,厚約200萬秒差距,質量中心在室女星係團附近。

銀河係的位置較接近本超星係團的邊緣,離質量中心約1000萬秒差距至1.2億萬秒差距。

宇宙的構成

美國普林斯頓大學和芝加哥的幾位天文學家認為,宇宙既不由暗物質構成,也不由星係之間的空洞構成,而是由一個巨大的超星係團和一個大空洞構成。另一些天文學家不同意這種解釋,但是也承認超星係團的存在。甚至有些天文學家認為存在比超星係團更大的星係組合,即第三級星係團。超星係團的存在,說明宇宙空間的物質分布至少在100萬秒差距的尺度上是不均勻的。

20世紀80年代後,天文學家發現宇宙空間中有直徑達1億秒差距的星係很少的區域,稱為巨洞。

超星係團同巨洞交織在一起,構成了宇宙大尺度結構的基本圖像。本星係群所在的超星係團稱為本超星係團。然而,這種階梯式的成團結構是否真的存在呢?人們還在繼續觀測著。