大尺度结构
大尺度结构
哈勃超深场中捕捉到的近一万个星系,看起来也许像是随意散布在天空各处。但包括银河系(Milky Way)在内的星系,往往都是太空中更大结构和超结构的一部分。星系群和星系团是由引力(gravity)束缚在一起的星系集合,它们是构成宇宙更大尺度结构的基本单元。
星系群
星系群通常包含100个或更少的星系。银河系和它最近的邻居,包括仙女星系(Andromeda),与另外50多个星系一起,共同生活在本星系群(Local Group)中。
星系团
Galaxy clusters contain many more galaxies, from hundreds to thousands. The Coma cluster, for example, houses over 1,000 individual galaxies and stretches over 20 million light-years across.
In addition to their galaxies, these clusters also contain a lot of hot gas – tens of millions of degrees – and abundant amounts of dark matter, an invisible substance that scientists know must exist but have yet to identify.
Superclusters
超星系团是星系团、星系群和单个星系的大型集合,它们通常彼此之间没有引力束缚。包含银河系的本星系群位于拉尼亚凯亚超星系团的外缘。
星系际介质
星系际介质是存在于星系之间空间中的气体和等离子体——电子与带电荷原子的混合物。它极其炽热,温度可达数百万度,但也非常稀薄,每立方英尺大约只有一个原子。作为对比,恒星之间“空无一物”的空间每立方英尺可能有1000个原子。因此,尽管这种介质很热,但它分布得如此稀疏,以至于比星系内的恒星和其他发光物质还要暗淡。这使得它很难被探测到。
星系际介质的大部分由氢和氦组成,这是大爆炸后留下的原始气体。但在宇宙历史进程中,介质中较重元素的数量有所增加。这些元素包括氧、氖、镁、硅和硫,它们在恒星燃烧和演化过程中被制造出来。超新星——标志某些恒星生命终结的爆炸——将这些元素喷射到介质中。
星系墙
超星系团的聚集可以形成星系墙或星系片。这些墙可能是可观测宇宙中已知最大的超结构。它们可以横跨数亿光年,但相对较薄——深度仅约2000万光年。
天文学家发现的第一个星系墙被称为后发墙,它长约5亿光年,深1600万光年,距离我们3亿光年。此后科学家又确认了其他墙,其中最著名的是斯隆长城,它跨越约14亿光年。
宇宙网
星系、星系群和星系团、超星系团以及星系墙,都以扭曲的丝状结构排列,这种结构被称为宇宙网。当宇宙中物质的引力将越来越大的天体吸引到一起时,宇宙网便形成了。这导致星系聚集,而它们之间则留下空间空洞,就好像星系搁在空泡泡上一样。在这些聚集区相交的地方,便形成了星系团和星系墙等更大的结构。







