室女座超星系團

一個不規則超星系團

室女座超星系團(英語:Virgo Supercluster,簡稱Virgo SC)或本超星系團(英語:Local Supercluster,簡稱LSC或LS)是一個不規則超星系團,包括太陽系所在的銀河系所在的本星系群在內的一群星系組成的超星系團。其形狀類似平底鍋里的薄餅,覆蓋一塊直徑約為1.1億光年的區域,是在可觀測宇宙中數以百萬計的超星系團中的一個。室女座超星系團是拉尼亞凱亞超星系團的一部分。它也是星系細絲雙魚-鯨魚座超星系團複合體的一部分。該星系團的中心區域距離地球約有6000萬光年,位於室女座。

室女座超星系團包含約100個星系群與星系團,室女座星系團約位於其中心位置。本星系群位於室女座星系團的邊緣並且仍在繼續向遠離室女座星系團的方向移動。

簡介


由測量星系運動帶來的重力影響,可估計室女座超星系團的總質量大約為10^15太陽質量【2×10^46千克;參見數量級 (質量)】。由於所觀測到星體的總亮度沒有預期的那麼明亮, 所以推測室女座超星系團質量的很大一部分來自於暗物質
一個合理的推想是如同星系團聚集成為超星系團(superclusters), 超星系團也可聚集形成超超星系團(Hypercluster)。
被稱為大引力子的 重力異常就位於本超星系團內的某處。

成員


室女座超星系團
室女座超星系團
室女座星系團(Virgo Cluster)是一個距離大約在59±4百萬光年(18.0±1.2百萬秒差距)位置在室女座方向上的星系集團,擁有約1,300(也可能高達2,000)個星系,組成更巨大的本超星系團的心臟部份,而我們銀河系所在的本地群只是這個集團的外圍成員。估計這個集團的中心8度半徑(約220萬秒差距)範圍內的質量大約是1.2×10 M☉。這個集團中較明亮的一些星系,包括巨大橢圓星系M87,都在17世紀70年代末至17世紀80年代初被梅西爾收錄在他的類似彗星天體的目錄中。它們最初被形容為「不含恆星的星雲」(nebulae without stars),直到1920年代人們才認清它們的真正本質。這個星系集團的中心部分在室女座中延伸的弧度長達8度,其中有許多星系都能用小望遠鏡看見。

研究背景


威廉·赫歇爾和約翰·赫歇爾在1863年大量的介紹星雲開始,就知道在室女座有異於尋常的大量星雲(接近銀極的北極)。在1950年,法裔美國天文學家熱拉爾·佛科留斯第一個認為這些多出的星雲是一種類似星系的大尺度星繫結構,在1953年昵稱之為“本地超星系”,在1958年改稱為“本超星系團”(LSC)。在1960和1970年代,這是否是本超星系團(LSC)的爭論仍在持續中,實際上是討論是真實的結構,還是只是在相同方向上的星系。這個問題在1970年代的後期和1980年代初期,經由紅移的觀測獲得解決,令人信服的顯示星系全都集中平躺在超星系團的平面上。

結構


布倫特·圖利在1982年的論文中廣泛的討論了許多本超星系團的基本結構,它包含了兩個部分:一個看得出來的平坦盤面(它包含了三分之二明亮的星系);和一個大致成球型的暈(包含其餘的大約三分之一明亮的星系)。盤面本身是一個薄的橢球體(厚度大約百萬秒差距),長軸和短軸的比大約是6:1,最高可能達到9:1。現在的數據(在2003年釋出)來自長達5年的2度視場星系紅移巡天允許天文學家將LSC與其他的超星系團比較。LSC是一個星系貧乏的典型(即缺乏一個高密度的核心)而且相當小型。它雖有一個富有的星系團在核心,但圍攏在周圍的星系纖維都是貧瘠的小星系團。本星系群位於LSC外圍,從天爐座星系團延伸至室女座星系團的一個小星系纖維。

星系分佈


本超星系團的星係數值密度以室女座星系團為中心呈現與距離平方的關係掉落,顯示這個星系群不是被隨意選出來的。總之,明亮的星系(絕對星等大於13的)大多數集中在少數的星系雲(星系團組成的集團)內,98%的被發現在11個雲中(以明亮星雲數量遞減的順序排列):獵犬座星系團、室女座星系團、室女II(向南方延展)、Leo b、室女III、巨爵(NGC3672)、獅子I、小獅(NGC2841)、天龍(NGC5907)、喞筒(NGC2997)和NGC5643。位於盤面的明亮星系,三分之一屬於室女座星系團,其餘的都屬於獵犬座星系團和室女II雲,加上有些可能屬於NGC5643的。在暈中的明亮星系也集中在少數幾個星系雲內(94%分佈在7個雲中)。這樣的分佈顯示超星系團盤面的“大部分地區都是巨大的空洞”。能夠用來與觀測的現象比擬的是肥皂泡的結構。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(直徑的數量級在20-60Mpc)的巨大空洞。場纖維的絲狀結構似乎佔了優勢。1個例子是長蛇-半人馬座超星系團,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。

大尺度動力學


自從1980年代就很明顯的呈現不僅是本星系群,包括遠在5千萬秒差距之外的所有物質都以大約600公里/秒的速度朝向矩尺座星系團(Abell3627)運動。當天文學家測量出相對於宇宙微波背景輻射(CMB)的運動時,萊登-貝爾等人(1988年)猜測有個"巨引源",但是它的本質是什麼,仍然難以理解。

天體層次結構


行星是最基本的天體系統。太陽系中共有八顆大行星,分別是:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。(冥王星已於2006年從大行星里開除,降為矮行星)。除水星和金星外,其他行星都有衛星繞其運轉,地球有一個衛星—月球,土星的衛星數量最多,已確認的有83顆。行星、小行星、彗星和流星體都圍繞中心天體——太陽運轉,構成太陽系。太陽占太陽系總質量的99.86%,其直徑為139.14萬千米,體積最大的行星木星的直徑約14.2987萬千米。2500億顆類似太陽的恆星和星際物質構成更巨大的天體系統——銀河系。銀河系中大部分恆星和星際物質集中在一個扁球狀的空間內,從側面看很像一個“鐵餅”,正面看去則呈旋渦狀。
銀河系的直徑約10萬光年,太陽位於銀河系的一個旋臂—獵戶臂中,距銀心約2.6萬光年。銀河系外還有許多類似的天體系統,稱為河外星系,常簡稱星系。現已觀測到大約有10億個。星系也聚集成大大小小的集團,叫星系團。平均而言,每個星系團約有百餘個星系,直徑達上千萬光年。現已發現上萬個星系團。包括銀河系在內約40個星系構成的一個小星系團叫本星系群。若干星系團集聚在一起構成更大、更高一層次的天體系統叫超星系團。超星系團往往具有扁長的外形,其長徑可達數億光年。通常超星系團內只含有幾個星系團,只有少數超星系團擁有幾十個星系團。本星系群和其附近的約100個星系團構成的超星系團叫做本超星系團。