什麼是星系團?宇宙到底有多大?顛覆你的認知

2020-10-03 迷你科學星球

宇宙之浩瀚,遠遠超出人們的想像!連銀河系也只是宇宙中的一粒微不足道的微塵!

宇宙是一個有層次天體結構的系統,我們來從越來越大的尺度上了解宇宙天體結構,來看看我們人類在宏觀宇宙中所處的確切位置是怎樣的。定能刷新你的宇宙觀!

天體結構由小到大,劃分為行星、恆星系、星系、星系群(團)、超星系團等層次結構。

星系

星系是宇宙天體的基本組成結構。

我們得先來搞明白什麼是星系,顧名思義,簡單地理解:星系就是由星體構成的系統。專業地講,星系是由恆星系,星際塵埃和暗物質組成,並且受到重力束縛的大質量系統。星系有一別稱——宇宙島,形象地說明星系猶如宇宙海洋中的島嶼。

我們人類生存的銀河系就是宇宙中眾多的星系之一。

銀河系包含數千億顆恆星,大量的星雲、星際氣體,星際塵埃及黑洞。具有旋渦結構,有一個銀心和四條對稱的旋臂,直徑約為10萬光年(太陽係為1光年的直徑)。太陽就位於銀河系的一條旋臂中。

銀河系之外,還有大量類似的天體,稱為河外星系。天文學家通過天文望遠鏡已發現上千億個星系。

星系群VS星系團

星系團和星系群處於同一級別,即都是比星系高一級的天體結構

宇宙中各個星系並不是孤立地分布的,而是聚集起來形成大大小小的集團系統。

由星系、氣體和大量的暗物質在引力的作用下聚集而形成的天體系統,包含星系的數量少(低於100個)的稱做星系群,星係數量多(超過100個)的稱作星系團。星系團和星系群沒有本質的區別,也僅僅是星係數量和規模上的差別。

現已觀測到的星系團總數在1萬個以上。

本星系群

銀河系所處的星系群叫做本星系群。銀河系和仙女星系、麥哲倫星系和三角星系等約50多個星系聚集組成了本星系群本星系群在宇宙中佔據著直徑大約1000萬光年的區域,是銀河系的100倍。

銀河系處在本超星系團的邊緣地區,距離本超星系團大約1到2億光年。

銀河系圍繞本超星系團中心做公轉運動,理論上,銀河系繞其中心一圈大約需要1000億光年,至今也沒能走一圈。

該星系群最大的星系是距離我們250萬光年的仙女座星系,銀河系次之。本星系群在宇宙中,也只不過是「小型系統」,那麼本星系群的更上一層結構又是什麼呢?

本星系群

超星系團

上百個或更多的星系團集聚在一起構成更為龐大、更高一層次的天體系統叫超星系團。

室女超星系團(1.1億光年)

本星系群屬於本超星系團。除了本星系群之外,本超星系團還包括其他100多個星系團和星系群,因其中心部位為室女座星系團,故本超星系團亦稱室女座超星系團。

本超星系團的直徑佔據約1.1億光年的天區。

我們所處的銀河系處於本超星系團的邊緣附近區域,距離質心室女座星系團6000萬光年。

那,超星系團的再上一個層級,又是什麼呢?

拉尼亞凱亞超星系團(超超星系團)

2014年天文家們發現了還有更大的超星系團,這就是拉尼亞凱亞超星系團,也就是本超星系團的上一級。拉尼亞凱亞超星系團包含10萬多個星系,橫跨5.2億光年,質量是銀河系的10萬倍,銀河系只是它邊緣附近區域微不足道的小點點。

雙魚-鯨魚座超星系團複合體(直徑超過10億光年)

在往大尺度看,還有一個更為巨大的結構,那就是雙魚-鯨魚座超星系團複合體,拉尼亞凱亞超星系團就位於其中。雙魚-鯨魚座超星系團複合體的直徑超過10億光年,是一個大尺度纖維狀結構。

最終,宇宙被認定為一個由超星系團構成的絲狀結構,細絲之間有巨大的空洞。空洞與絲狀結構總體就構成了一個宇宙網,是宇宙中最大尺度的結構,每一條細絲都包含成千上萬個星系,我們就位於宇宙網的一條流蘇上。認識到人類的渺渺渺渺渺渺小了吧!我都詞窮了!

可觀測宇宙

可觀測的宇宙是,以地球為中心,我們人類能觀測到的宇宙範圍,包括約2萬億個星系。

根據計算,目前可觀測宇宙的半徑為465億光年,宇宙的真實範圍比這個空間還要大不知多少。

這是因為宇宙的膨脹,空間擴張得太快,更遠的宇宙膨脹速度已經超過了光速,可觀測宇宙以外更遠的光還沒有到達地球,因此那一部分的宇宙目前是無法觀測的。

宇宙到底有多大,科學家目前不得而知,只知非常非常非常大……甚至有可能是無限的。這是否會讓你感覺很迷茫?

小結:

銀河系在宇宙中的確切位置為:

本星系群 -> 室女超星系團 -> 拉尼亞凱亞超星系團 -> 雙魚-鯨魚座超星系團複合體

1.銀河系(直徑約10萬光年)

2.本星系群(直徑約1000萬光年)

3.室女超星系團(1.1億光年)

4.拉尼亞凱亞超星系團(直徑約5.2億光年)

5.雙魚-鯨魚座超星系團複合體(直徑超10億光年)

6.可觀測宇宙(直徑930億光年)

7.宇宙(大小未知)

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