科學家們發現整個宇宙中最孤獨,最孤立的星系

2020-12-17 老胡說科學

在這裡,圖像中心顯示的星系,MCG + 01-02-015,是一個位於巨大宇宙空間內的條形螺旋星系。它是如此孤立,以至於如果人類位於這個星系而不是我們自己並以相同的速度發展天文學,那麼直到20世紀60年代我們才會發現超越我們自己的第一個星系。我們的宇宙角落裡有許多明亮的附近星系,可以照亮我們穿越宇宙的路。

南部天空中可以看到大型(右上)和小型(左下)麥哲倫雲,並在大約500年前幫助指導麥哲倫著名的航行。實際上,LMC距離我們大約160-165,000光年遠,SMC距離198,000光年遠一點。與Triangulum和Andromeda一起,這四個超出我們自己的星系是肉眼可見的。一個世紀前,我們後院的螺旋形和橢圓形表明我們銀河系並不孤單。

這張1840年代中期的草圖是第一個展示夜空中任何星雲螺旋結構的草圖。現在已知它是一個螺旋星系,梅西耶51,漩渦星系,是我們銀河系以外研究最多的星系之一。甚至早期的天文學家仍然擁有大量明亮的星系,他們可以用望遠鏡觀察。

在室女座群中選擇大約2%的星系。處女座群中大約有1000個大型星系,其中很大一部分是在18世紀發現的。室女座群距離我們的銀河系約5000至6000萬光年,是附近極地宇宙中最大的星系濃度。通過測量這些星系的速度和距離,我們發現了不斷擴大的宇宙。

膨脹的宇宙的「葡萄乾麵包」模型,其中相對距離隨著空間(麵團)的擴展而增加。任何兩個葡萄乾彼此相距較遠,觀察到的紅移將隨著時間的推移而變得越大。由膨脹的宇宙預測的紅移 - 距離關係在觀測中得到證實,並且與自20世紀20年代以來一直以來所知的一致。沒有他們,我們可能永遠不會理解我們的宇宙起源:熱門的大爆炸。

宇宙膨脹的視覺歷史包括被稱為大爆炸的熱的密集狀態以及隨後的結構的生長和形成。全套數據,包括對輕元素和宇宙微波背景的觀察,只留下大爆炸作為我們所見所有人的有效解釋。隨著宇宙膨脹,它也會冷卻,使離子,中性原子,最終分子,氣體雲,恆星,以及最終形成星系。不幸的是,並非宇宙中的每個觀察者都如此幸運。

暗物質流驅動星系的聚集和大規模結構的形成,如KIPAC / Stanford模擬所示。雖然星系,星系和星系團出現的位置最為顯著,但是分離物質豐富的結構的巨大宇宙空洞對於理解我們的宇宙同樣重要。

大多數星系在群,群或沿細絲聚集在一起,但有些星系位於低密度區域。

該圖顯示了銀河系中高密度和低密度區域的相對吸引力和排斥效應。請注意,儘管附近聚集了大量的星系並聚集在一起,但也存在極少數星系的大區域:宇宙空洞。雖然我們附近有一些實質的,但在遙遠的宇宙中發現了更大和更低密度的空洞。宇宙的大規模結構包含巨大的宇宙空洞以及高密度的團塊。

在我們銀河系中沒有物質的空間區域可以看到宇宙以外的地方,每個點都是遙遠的星系。可以非常清楚地看到簇/空隙結構。如果我們生活在一個極度低密度/無效的區域,我們可能不會發現一個超越我們自己的星系,直到我們的天文工具發展到近乎現代的標準。然而,在這些極度低密度的地區,星系仍偶爾形成。

雖然距離它只有2.93億光年遠,它距離相對較近,但是它的星系MCG + 01-02-015並沒有其他星系圍繞著它,在所有方向上都有大約1億光年。據我們所知,它是宇宙中最孤獨的星系。這是 星系MCG + 01-02-015,它可能是宇宙中最孤獨的星系。

雖然MCG + 01-02-015的長時間曝光,深度圖像似乎顯示其附近有許多其他星系,但大多數星系距離更遠(少數更接近),但沒有一個在距離它們1億光年內。主要星系本身。在所有方向上,我們發現在1億光年內沒有其他星系。

在宇宙的大團簇和細絲之間是巨大的宇宙空洞,其中一些可以跨越直徑數億光年。雖然一些空隙的範圍比其他空隙大,但是MCG + 01-02-015的空洞是特殊的,因為它的密度非常低,而不是只有幾個星系,它只包含這個已知的星系。然而,有可能畢竟在這個區域存在小的低表面亮度星系。如果我們在那裡長大,我們的望遠鏡直到20世紀60年代才會觀察到其他星系。

義大利天文學家保羅·瑪菲(Paolo Maffei)在紅外天文學方面的有希望的工作最終發現了星系 - 就像這裡所示的Maffei 1和2 - 在銀河系的平面上。Maffei 1,左下方的巨型橢圓星系,是離銀河系最近的巨型橢圓星系,直到1967年才被發現。技術需要提升到大約這些水平才能探測出超出MCG + 01-02-的單個星系。 15。也許我們真的很幸運:我們在宇宙中的偶然地位使我們能夠理解它。

處女座超星系團的各個星系,分組並聚集在一起。在最大尺度上,宇宙是均勻的,但是當你看到星系或星系尺度時,高密度和低密度區域佔主導地位。這個插圖的全部範圍,將附近的星系映射到銀河系(我們在中心),其中只有一個星系,MCG + 01-02-015,如果它集中在已知的孤獨星系上在今天的宇宙中。

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