什么是星系团?宇宙到底有多大?颠覆你的认知

什么是星系团?宇宙到底有多大?颠覆你的认知,第1张

宇宙之浩瀚,远远超出人们的想象!连银河系也只是宇宙中的一粒微不足道的微尘!

宇宙是一个有层次天体结构的系统,我们来从越来越大的尺度上了解宇宙天体结构,来看看我们人类在宏观宇宙中所处的确切位置是怎样的。定能刷新你的宇宙观!

天体结构由小到大,划分为行星、恒星系、星系、星系群(团)、超星系团等层次结构。

星系是宇宙天体的基本组成结构。

我们得先来搞明白什么是星系,顾名思义,简单地理解:星系就是由星体构成的系统。专业地讲, 星系是由恒星系,星际尘埃和暗物质组成,并且受到重力束缚的大质量系统。 星系有一别称——宇宙岛,形象地说明星系犹如宇宙海洋中的岛屿。

我们人类生存的银河系就是宇宙中众多的星系之一。

银河系包含数千亿颗恒星,大量的星云、星际气体,星际尘埃及黑洞。具有旋涡结构,有一个银心和四条对称的旋臂,直径约为10万光年(太阳系为1光年的直径)。 太阳就位于银河系的一条旋臂中。

银河系之外,还有大量类似的天体,称为河外星系。天文学家通过天文望远镜已发现上千亿个星系。

星系团和星系群处于同一级别,即都是 比星系高一级的天体结构

宇宙中各个星系并不是孤立地分布的,而是聚集起来形成大大小小的集团系统。

由星系、气体和大量的暗物质在引力的作用下聚集而形成的天体系统,包含星系的数量少(低于100个)的称做星系群,星系数量多(超过100个)的称作星系团。星系团和星系群没有本质的区别,也仅仅是星系数量和规模上的差别。

现已观测到的星系团总数在1万个以上。

银河系 所处的星系群叫做 本星系群 。银河系和仙女星系、麦哲伦星系和三角星系等约50多个星系聚集组成了 本星系群 本星系群在宇宙中占据着直径大约1000万光年的区域 ,是银河系的100倍。

银河系处在本超星系团的边缘地区,距离本超星系团大约1到2亿光年。

银河系围绕本超星系团中心做公转运动, 理论上,银河系绕其中心一圈大约需要1000亿光年,至今也没能走一圈。

该星系群最大的星系是距离我们250万光年的仙女座星系,银河系次之。本星系群在宇宙中,也只不过是“小型系统”,那么本星系群的更上一层结构又是什么呢?

上百个或更多的星系团集聚在一起构成更为庞大、更高一层次的天体系统叫超星系团。

本星系群属于本超星系团。 除了本星系群之外,本超星系团还包括其他100多个星系团和星系群,因其中心部位为室女座星系团,故 本超星系团亦称室女座超星系团。

本超星系团的直径占据约1.1亿光年的天区。

我们所处的银河系处于本超星系团的边缘附近区域,距离质心室女座星系团6000万光年。

那,超星系团的再上一个层级,又是什么呢?

2014年天文家们发现了还有更大的超星系团,这就是拉尼亚凯亚超星系团,也就是本超星系团的上一级。拉尼亚凯亚超星系团包含10万多个星系,横跨5.2亿光年,质量是银河系的10万倍,银河系只是它边缘附近区域微不足道的小点点。

在往大尺度看,还有一个更为巨大的结构,那就是双鱼-鲸鱼座超星系团复合体,拉尼亚凯亚超星系团就位于其中。双鱼-鲸鱼座超星系团复合体的直径超过10亿光年,是一个大尺度纤维状结构。

最终,宇宙被认定为一个由超星系团构成的丝状结构,细丝之间有巨大的空洞。空洞与丝状结构总体就构成了一个宇宙网,是宇宙中最大尺度的结构,每一条细丝都包含成千上万个星系,我们就位于宇宙网的一条流苏上。认识到人类的渺渺渺渺渺渺小了吧!我都词穷了!

可观测的宇宙是,以地球为中心,我们人类能观测到的宇宙范围,包括约2万亿个星系。

根据计算, 目前可观测宇宙的半径为465亿光年 ,宇宙的真实范围比这个空间还要大不知多少。

这是因为宇宙的膨胀,空间扩张得太快,更远的宇宙膨胀速度已经超过了光速,可观测宇宙以外更远的光还没有到达地球,因此那一部分的宇宙目前是无法观测的。

宇宙到底有多大,科学家目前不得而知,只知非常非常非常大……甚至有可能是无限的。这是否会让你感觉很迷茫?

银河系在宇宙中的确切位置为:

本星系群 ->室女超星系团 ->拉尼亚凯亚超星系团 ->双鱼-鲸鱼座超星系团复合体

1.银河系(直径约10万光年)

2.本星系群(直径约1000万光年)

3.室女超星系团(1.1亿光年)

4.拉尼亚凯亚超星系团(直径约5.2亿光年)

5.双鱼-鲸鱼座超星系团复合体(直径超10亿光年)

6.可观测宇宙(直径930亿光年)

7.宇宙(大小未知)

宇宙间的星系就像太空中一座座美丽的“岛屿”。到目前为止,人们观测到的星系大约有1000亿个。宇宙中的这些星系并不是单独存在的,而是成团地聚在一起,就像古时候人们结成的原始部落一样。超过100个星系的天体系统,我们就称为星系团。星系团主要是由星系组成的,但星系团中的“成员”却不完全只是星系,还有大量的高温气体和暗物质。100个以下的星系集合,我们称为星系群。星系群和星系团都是由各种星系因为相互吸引而聚集在一起的,它们的区别仅仅是规模和星系的数量不同。像我们人类所生存的银河系,它与周围的数十个星系成团就构成了本星系群,而后发星系团的成员星系则有上万个之多。在星系团内部,一般都有一个巨椭圆星系位于星团的中央,其他星系如椭圆星系或透镜星系,则聚集在巨椭圆星系的周围,而旋涡星系和不规则星系则散布在更加外围的区域。另外,星系团还可构成更高一级的成团结构,人们称之为超星系团。

星系群和星系团的联系是什么?简单点就是星系团拥有比星系群更多的星系。

什么是星系?

首先你需要了解下什么是星系?从字面意思可以看出来是星体的系统。天文上的定义是星系的组成受到许多恒星、尘埃、气体星际物质、暗物质等等以及万有引力的控制,我们人类所居住的银河系就是一个很好的实例。我们的星系内,有数千亿颗恒星,形成一个银河系(统)。

仙女座大星系距离我们大约250万光年

什么是星系群?

好了,接下来我们来了解下星系群吧。这个是好懂的,星系群即为一群一群的星系组合在一起。在天文上我们定义为小于50个或在其附近个数星系的称为星系群,它们之间是由重力相互吸引而形成的一个系统群。我们的银河系就处于这样的星系群中,我们所处的这个星系群叫做本星系群。

什么是星系团?

OK!上述我们讲解了星系群,接下来我们来了解下星系团。团的数量比群更多,也就是所谓星系团就是拥有多于50个星系的数千乃至数万个星系的一个庞大系统。距离我们最近的一个星系团被称为室女座星系团,可能拥有上千个星系。还有比星系团更为庞大的超星系团,是拥有上百个或更多的星系团以及星系群的复杂系统。比如我们的“地球”或“太阳系”就处于一个被称为室女座超星系团,因为其中心部位为室女座星系团,故而得名。然而在2014年科学家们发现还有更大的超星系团,这就是拉尼亚凯亚超星系团,室女座超星系团只是其一部分而已。还有一个更为巨大的结构,那就是双鱼-鲸鱼座超星系团复合体,一个大尺度纤维状结构,拉尼亚凯亚超星系团就在其中。

哈勃太空望远镜的图像显示了星系团MACS J0416.1-2403的模样

室女座超星系团

双鱼-鲸鱼座超星系团复合体

我们综上可以简略写为如下:

星系——如银河系、仙女座星系;

星系群——拥有小于或在50个星系左右的群体,如我们的本星系群;

星系团——拥有上百个星系的团体,如室女座星系团;

超星系团——拥有上百个星系团以及星系群组成的系统,如室女座超星系团;

好了,我们回到问题上,它们之间的结构如何?这个问题其实前面已经回答了,请看图片,就一目了然了,结构基本都是每个星系(群或团)围绕其一个中心公转。

地球在宇宙中的位置,Andrew Z. Colvin


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