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仙女座星系：有大量恒星的星系
在本星系群的數(shù)十個(gè)星系中，仙女座星系是其中最大的一個(gè)，其直徑估計(jì)為22萬光年，將近210億億公里，這要比銀河系更大一些。在這個(gè)巨大的星系中，包含著多達(dá)1萬億顆恒星。這個(gè)星系離我們大約254萬光年(更早之前的數(shù)據(jù)是220萬光年)，在宇宙中這是一個(gè)很近的距離，那么，為什么仙女座星系看起來還是非常暗淡，并且又小呢
首先，仙女座星系看起來并非只是一顆星星，它其實(shí)是呈現(xiàn)為光斑，直徑遠(yuǎn)大于星點(diǎn)。事實(shí)上，在觀測(cè)條件非常好的地方，仙女座星系看起來非常大，其視直徑大于月球和太陽，僅次于大、小麥哲倫星云，位列全天第三。
通過計(jì)算可知，仙女座星系的理論最大視直徑為5度。但在仙女座星系(以及其他星系)中，越靠近星系邊緣，恒星的密度越低;越靠近中心，恒星的密度越高。因此，仙女座星系的邊緣亮度并不高，人的肉眼無法看到，我們只能看到仙女座星系距離中心的一定區(qū)域。
由于仙女座星系的盤面相對(duì)于我們是傾斜的，所以它看起來并非是圓盤形。根據(jù)測(cè)量，仙女座星系的視直徑為3.2度×1度。相比之下，月球和太陽的視直徑都只有0.52度左右，仙女座星系其實(shí)看起來要比滿月大得多。下圖是仙女座星系與月球的視直徑對(duì)比：
但與月球相比，仙女座星系要暗得多。即時(shí)仙女座星系擁有1萬億顆恒星，但這個(gè)星系離我們實(shí)在太遠(yuǎn)了，它的視星等僅為3.4等，視亮度只有滿月的三百萬分之一。正因?yàn)槿绱耍膳窍惦y以在夜晚用肉眼看到。只有去觀測(cè)條件非常好的地方，才能看到一團(tuán)亮斑的仙女座星系。
不過，仙女座星系的實(shí)際亮度非常高，畢竟這是一個(gè)擁有大量恒星的大型星系。仙女座星系的絕對(duì)星等為-21.5等，其實(shí)際亮度相當(dāng)于太陽的340億倍。
由于仙女座星系正以每秒110公里的速度在接近銀河系，所以未來的人類會(huì)看到越來越大并且越來越亮的仙女座星系。只是這需要非常漫長(zhǎng)的時(shí)間，因?yàn)橹钡?5億年后，仙女座星系才會(huì)真正接觸銀河系。
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仙女座星系，仙女座大星云，你知道么？
隨著人類觀察宇宙的進(jìn)步，宇宙的神秘面紗慢慢揭開面紗!
通過大望遠(yuǎn)鏡，你可以看到夜空中有許多星系，如銀河系，但不在由恒星組成的銀河系內(nèi)。它們是銀河系外的星系。銀河系外星系的發(fā)現(xiàn)可以追溯到200多年前。
在17世紀(jì)，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些朦朧的物體。它們被稱為“星云”。其中一些星云是氣態(tài)的，而另一些星云被認(rèn)為是由許多多恒星組成的，比如銀河系。當(dāng)時(shí)，法國天文學(xué)家梅西耶根據(jù)他的觀察編制了梅西耶星表，記錄了當(dāng)時(shí)觀測(cè)到的許多渦旋形狀的未知物體，包括仙女座星云m31。
然后，從1885年開始，人們逐漸在仙女座大星云中發(fā)現(xiàn)了許多新星，推斷仙女座大星云不是通常被動(dòng)地反射光的塵埃氣體云，而是由許多恒星組成的天體。系統(tǒng)。那么，地球離仙女座星云有多遠(yuǎn)?或者這些螺旋狀星云在銀河系內(nèi)部還是外部?那么，仙女座星云是在銀河系還是更遙遠(yuǎn)的恒星群中的問題?世界被分成兩個(gè)陣營，并進(jìn)行了激烈的討論。
20世紀(jì)早期,美國兩大天文學(xué)家柯提斯和薛普利就進(jìn)行了一場(chǎng)爭(zhēng)辯。薛普利覺得仙女座星云是銀河系外部的天體,柯提斯則覺得仙女座星云是銀河系以外的天體。當(dāng)時(shí)，柯提斯人研究了仙女座星云中爆炸的超新星，發(fā)現(xiàn)它們的亮度非常暗。結(jié)論是仙女座星云離地球很遠(yuǎn)。此外，他還測(cè)量了仙女座星云與我們的距離，證明它遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于銀河系的直徑。
直到1924年，關(guān)于仙女座星云命運(yùn)的爭(zhēng)論才最終平息。
那年，哈勃號(hào)在仙女座星云邊緣使用了世界上最大的望遠(yuǎn)鏡，找到了被稱為“天空統(tǒng)治者”的頭蓋骨。仙女座星云的精確距離是由光周期與頭狀變星的光變化周期的對(duì)應(yīng)關(guān)系決定的。仙女座星云被計(jì)算為離地球約90萬光年，而銀河系的直徑只有大約10萬光年?？梢缘贸鼋Y(jié)論，仙女座星云確實(shí)在銀河系之外，這是一個(gè)巨大的、獨(dú)立的銀河星系，就像銀河系一樣。
當(dāng)然，仙女座星云的名稱也應(yīng)該改為仙女座星系。隨后，哈勃觀測(cè)到河外的其他星系，并于1926年發(fā)表了河外星系的形態(tài)分類，稱為哈勃分類或哈勃序列。 哈勃的發(fā)現(xiàn)結(jié)束了天文學(xué)家關(guān)于螺旋狀星云是一個(gè)特寫天體還是銀河系以外的天體系統(tǒng)的爭(zhēng)議，這決定了宇宙島的假設(shè)。
宇宙島是從布魯諾有限宇宙論開始時(shí)就存在的一種對(duì)于宇宙的假說,他覺得如果把宇宙比作陸地星系便是浩大陸地中的一個(gè)個(gè)島嶼,而除了咱們生存的銀河系這個(gè)島嶼外,宇宙中還有許許多多像銀河系一樣的島嶼?，F(xiàn)在我們知道有許多這樣的島嶼。它們是銀河系外的星系。銀河外星系，簡(jiǎn)稱星系，是一個(gè)由數(shù)十億到數(shù)千億顆恒星、星云和銀河系外的星際物質(zhì)組成的天體系統(tǒng)。
到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了10億個(gè)河外星系，探測(cè)距離達(dá)到360億光年。最著名的河外星系之一是仙女座星系、獵犬星系、大麥哲倫星系、小麥哲倫星系和處女座河外星系等。其中，大麥哲倫系統(tǒng)距我們16萬光年，小麥哲倫系統(tǒng)距我們19萬光年。它們是銀河系的附屬星系，只能在南半球看到。
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仙女座星系竟然有黑洞？
科學(xué)家們經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研討發(fā)現(xiàn)，銀河系的中心存在著一個(gè)超大質(zhì)量的黑洞，不僅如此，銀河系周圍的姐妹星系“仙女座星系”的中心也存在一個(gè)黑洞。那么這些星系中心的黑洞是否可以經(jīng)過引力來捆綁住所有的恒星呢?下面為你揭曉答案。
近期全世界刮起了一股“黑洞風(fēng)”，其背后的原因是人類在歷史上首次拍攝到黑洞的相片。長(zhǎng)時(shí)間以來，黑洞都是一種停留在理論上的概念，科學(xué)家們無法在宇宙中直接觀察到它們的存在。盡管如此，科學(xué)家們?nèi)允菍?duì)黑洞進(jìn)行了很多的研討和假定。也正是科學(xué)家們?cè)谖粗I(lǐng)域不斷地探究，咱們才知道原來黑洞猶如宇宙中的“饕餮”，它們永久都無法被滿意。除此之外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)在每個(gè)星系的中心，簡(jiǎn)直都存在一個(gè)大質(zhì)量的黑洞，銀河系也不破例。
太陽系和其他數(shù)以萬計(jì)的恒星系相同都坐落銀河系中，而在銀河系之外還有更大等級(jí)的星系。從太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的銀河系相片來看，銀河系由許多旋臂組成，而各大旋臂又由各大恒星系組成。仔細(xì)觀察咱們會(huì)發(fā)現(xiàn)，越到銀河系中心的亮度越高，這是由于那里的恒星散布比較密布。為什么中心區(qū)域的恒星散布密布，而邊緣區(qū)域的散布相對(duì)來說比較稀少呢?這是由于銀河系的中心存在著一個(gè)擁有超大質(zhì)量的黑洞，它在不斷地吸引周圍的恒星向它靠近。
科學(xué)家將這個(gè)超大質(zhì)量的黑洞命名為“人馬座a”，那么它是否可以經(jīng)過引力來影響銀河系里所有恒星的運(yùn)動(dòng)呢?實(shí)際上并不會(huì)，科學(xué)家表示銀河系里大部分的恒星并沒有遭到人馬座a的影響，由于它的質(zhì)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于整個(gè)銀河系的質(zhì)量，并且它的視界規(guī)模也是有限的。因此除了靠近中心方位的恒星會(huì)遭到人馬座a引力的影響之外，其他星系簡(jiǎn)直不受影響，太陽也是如此，不然太陽系內(nèi)的環(huán)境也不會(huì)一向保持穩(wěn)定了。
已然人馬座a無法影響到其他恒星的運(yùn)動(dòng)，那么它的質(zhì)量和整個(gè)銀河系相比較會(huì)是什么狀況呢?對(duì)此有科學(xué)家曾做過估測(cè)，他以為銀河系中所有物質(zhì)的總質(zhì)量大約是太陽質(zhì)量的10000億倍，而人馬座a的質(zhì)量還不足總質(zhì)量的0.005%。盡管它無法左右一些銀河系中大大都的恒星，但那些被它捆綁的恒星就難以逃脫了。現(xiàn)在科學(xué)家現(xiàn)已經(jīng)過太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到人馬座a鄰近的幾顆恒星，例如編號(hào)為s2的這顆恒星。
科學(xué)家以為可以經(jīng)過對(duì)s2的研討來研討其他環(huán)繞人馬座a運(yùn)動(dòng)的恒星，從研討的狀況來看，它環(huán)繞人馬座a公轉(zhuǎn)的周期大約是16年，由于它與這個(gè)超大質(zhì)量黑洞的間隔仍是十分悠遠(yuǎn)的，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到最近的間隔時(shí)都有120個(gè)天文單位，一個(gè)天文單位就是太陽和地球之間的間隔，這種悠遠(yuǎn)可想而知。除此之外，天文學(xué)家還對(duì)其進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的追尋，發(fā)現(xiàn)它的一些運(yùn)動(dòng)狀況印證了廣義相對(duì)論中一些預(yù)言，這再一次證明了愛因斯坦的巨大。
為什么大大都星系的中心存在大質(zhì)量甚至是超大質(zhì)量的黑洞呢?這個(gè)問題現(xiàn)在沒有有定論，科學(xué)家表示他們也在研討中，現(xiàn)在清楚的是黑洞是由大質(zhì)量恒星坍縮而成的。
帶你了解河外星系，兩個(gè)銀河系的鄰居！
對(duì)于廣饒無比的宇宙來說，宇宙空間是非常巨大的，非常的遼闊浩瀚，但是，絕大多數(shù)我們?nèi)祟惾庋劭梢姷奶祗w，應(yīng)該是屬于銀河系的成員，但是我們眼中的銀河系，就是我們通常所說的宇宙嗎?對(duì)于這個(gè)回答，當(dāng)然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是，但宇宙中還存在著數(shù)以億計(jì)的星系，而我們的銀河系只是其中最普通的一個(gè)星系而已，我們?nèi)祟惏雁y河系之外的星系統(tǒng)稱為河外星系，簡(jiǎn)稱星系。
因此說銀河系并不是整個(gè)宇宙，他只是宇宙中非常小的一個(gè)部分而已，是宇宙海洋中一滴水一般的存在。
根據(jù)有些天文學(xué)家估計(jì)，在銀河系之外大約有上千億的河外星系，它們每個(gè)星系都是由數(shù)萬乃至數(shù)千萬顆恒星組成。而且河外星系有的是兩個(gè)結(jié)成一對(duì)兒，多的則是由上百甚至是上千個(gè)星系聚成一團(tuán)，而我們?nèi)祟惉F(xiàn)在可以觀測(cè)到的星系已經(jīng)有1萬多個(gè)，最遠(yuǎn)的星系團(tuán)距離銀河系大約有70億光年左右。
而且河外星系的外形和結(jié)構(gòu)是多種多樣的，在1926年的時(shí)候，有的科學(xué)家就按照星系的形態(tài)，把星系分為三種類型，分別是橢圓星系，旋渦星系和不規(guī)則星系。后來科學(xué)家們又把這些星系，細(xì)致的分為橢圓，透鏡，漩渦，不規(guī)則。棒旋五個(gè)類型。各種各樣的星系當(dāng)中，距離我們銀河系比較近的星系，就有仙女座星系和麥哲倫云星系。接下來小編就帶大家了解一下這兩個(gè)離我們最近的星系，也就是我們銀河系的鄰居。
麥哲倫云星系
麥哲倫云星系包括大麥哲倫云和小麥哲倫云兩個(gè)星系。他們是離我們銀河系最近的星系，距離銀河系分別為16萬和19萬光年，他們?cè)诒本?0度以南的地區(qū)升出我們的地平面，是兩個(gè)在地球上就可以清晰可見的云霧狀天體。麥哲倫云星系是由阿拉伯人和葡萄牙人首先發(fā)現(xiàn)的，在1521年的時(shí)候，葡萄牙著名的，航海家麥哲倫就在環(huán)球航行的時(shí)候，第一次對(duì)他們作出了，精確的描述，后來就以他的名字給命名了，在1912年的時(shí)候，美國的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了小麥哲倫云星系，和，造父變星的周光變化。所以說他成為了最早確立的河外星系。
兩個(gè)云星系之間存在著比較微弱的聯(lián)系，但是他們，自己就成為了一個(gè)系統(tǒng)，大麥哲倫星系，從前離我們可能更近一些，但是大約在5億年之前，他恰好就挨著我們的銀河系，距離銀河系的中心只有6.5萬光年。
由于麥哲倫星系距離我們不是非常的遙遠(yuǎn)，對(duì)他們的范圍現(xiàn)在還沒有一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)字，但是估計(jì)大麥哲倫星系的直徑可能達(dá)到4萬光年，接近我們銀河系的一半，但是麥哲倫星系的恒星分布密度比我們銀河系要低得多，所以說就算是大麥哲倫星系的恒星總數(shù)也不超過500到100億個(gè)。小麥哲倫星系則只有10到20億個(gè)。因此說有人把這兩個(gè)星系說成是銀河系的兩個(gè)護(hù)衛(wèi)者。
仙女座星系
仙女座星系又稱為仙女座大星云，它是我們?nèi)祟惪梢杂萌庋塾^測(cè)到的，它的亮度大約為四度左右，看上去像是一個(gè)比較微弱的模糊的星系。仙女座星系是位于仙女星座的巨型旋渦之中的消息，肉眼看上去，就如同非常弱小的橢圓形光斑。1786年的時(shí)候確認(rèn)銀河系之外的恒星系統(tǒng)，現(xiàn)在測(cè)量它的距離為220萬光年，直徑大約為16萬光年左右，是...
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河外星系：在銀河系外
河外星系有哪些
與銀河系類似的天體系統(tǒng)，距離都超出了銀河系的范圍，因此稱它們?yōu)椤昂油庑窍怠薄Ｏ膳窍稻褪俏挥谙膳囊粋€(gè)河外星系。河外星系與銀河系一樣，也是由大量的恒星、星團(tuán)、星云和星際物質(zhì)組成。目前觀測(cè)到的星系有10億個(gè)之多，如1518---1520年葡萄牙人麥哲倫環(huán)球航行到南半球，在南天空肉眼發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)大河外星云(河外星系)命名為：大麥哲倫云和小麥哲倫云，它們是距銀河系最近的河外星系，而且和銀河系有物理聯(lián)系，組成一個(gè)三重星系。
目前已知的河外星系主要有仙女座星系m31、三角座星系m33、仙女座河外星系m110、仙女座河外星系m32、仙后座星系ic10、小麥哲倫星系、大麥哲倫星系、雙魚座矮星系lgs3、鯨魚座星系ic1613、鳳凰座矮星系、獅子座a、六分儀座a、六分儀座b、長(zhǎng)蛇座星系ngc3109、仙后座星系、人馬座不規(guī)則矮星系sag dig、巴納德星系ngc6822、寶瓶座矮星系ddo 210、印第安座星系ic5152、飛馬座矮星系ddo 216、鯨魚座矮星系、仙女座iii、仙后座星系ngc185、仙女座i、玉夫座矮星系e351-g30、仙女座v、仙女座ii、天爐座矮星系e356-g04、船底座矮星系e206-g220、唧筒座矮星系、獅子座i、獅子座ii、 六分儀座矮星系、小熊座矮星系、天龍座矮星系ddo 208、人馬座橢圓矮星系sag deg、杜鵑座矮星系、仙后座矮星系、飛馬座球狀矮星系、大熊座矮星系、仙女座iv、鹿豹座不規(guī)則星系ugc-a 86、鹿豹座不規(guī)則星系ugc-a 92等。
河外星系的分類
哈勃開辟了河外星系和大宇宙的研究，被譽(yù)為“星系天文學(xué)之父”。1990年4月24日，美國“發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī)把一架大型天文望遠(yuǎn)鏡送入環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道，為了紀(jì)念這位著名的天文學(xué)家，這架“空間望遠(yuǎn)鏡”有了另外一個(gè)名字：“哈勃空間望遠(yuǎn)鏡”。
1926年，哈勃根據(jù)星系的形狀等特征，系統(tǒng)地提出星系分類法，這種方法一直沿用至今。他把星系分為三大類：橢圓星系、旋渦星系和不規(guī)則星系。旋渦星系又可分為正常旋渦星系和棒旋星系。除此之外，也還有其它分類。對(duì)星系分類，是研究星系物理特征和演化規(guī)律的重要依據(jù)。
星系團(tuán)——數(shù)以百計(jì)的星系，它是什么樣的？
宇宙中存在著一種最大的重力束縛物，它叫做星系團(tuán)。而它的組成也如這個(gè)名號(hào)一樣不簡(jiǎn)單，主要涵蓋了三個(gè)部分：首先是數(shù)以百計(jì)的星系，包含恒星、氣體和塵埃;其次是光學(xué)望遠(yuǎn)鏡看不見的巨大的熱氣體云，一般在 30到100億攝氏度;然后是暗物質(zhì)，這是一種神秘的物質(zhì)形式，迄今為止，科學(xué)家們還沒有用任何類型的望遠(yuǎn)鏡直接探測(cè)到，但可以通過它對(duì)星系和熱氣體的引力來感受它。那么，一個(gè)星系團(tuán)的構(gòu)建大約需要多久的時(shí)間，它和星系群之間又有什么區(qū)別?
如何驗(yàn)證星系團(tuán)的組成物質(zhì)
在弄清星系團(tuán)的組成之前，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)星系團(tuán)形成之后的質(zhì)量，與該空間中可探測(cè)到的物體質(zhì)量之和并不對(duì)等：炎熱的氣體填滿了星系之間的空間、并包圍著星系，盡管星系和熱氣云非常龐大，但它所包含的質(zhì)量，比星團(tuán)中的所有星系加起來都還要多。并且，科學(xué)家們已經(jīng)確定，將一個(gè)星團(tuán)聚集在一起，至少需要大約10倍的質(zhì)量。也就是說，宇宙中還必須存在某種物質(zhì)，以提供額外所需的重力，即暗物質(zhì)。
天文科學(xué)家們認(rèn)為，星系團(tuán)形成暗物質(zhì)團(tuán)塊，它們相關(guān)的星系會(huì)通過引力被拉到一起，然后形成了數(shù)十個(gè)星系群，這些星系又合并形成數(shù)百、甚至數(shù)千個(gè)星系的星團(tuán)。當(dāng)星團(tuán)形成時(shí)，星系團(tuán)中的氣體被加熱。而這種加熱可能是一個(gè)劇烈的過程，因?yàn)榘鼑窍等旱臍怏w云團(tuán)相互碰撞，并合并成為數(shù)十億年的星團(tuán)。并且，錢德拉圖像提供了這些大型合并的戲劇性證據(jù)，觀察到了數(shù)百萬光年的宇宙“天氣系統(tǒng)”，相對(duì)涼爽的5000萬攝氏度的天然氣體云落入到了更大更熱的云中。
構(gòu)建星系團(tuán)需要多長(zhǎng)的時(shí)間
事實(shí)上，許多星系團(tuán)都是明亮的x射線源，是由強(qiáng)引力勢(shì)阱束縛住的高溫氣體所發(fā)出。而在不同星系團(tuán)中，各種類型的星系所占的比例又很不一樣，那么星系團(tuán)的構(gòu)建需要多少時(shí)間?這個(gè)問題的答案可以這樣簡(jiǎn)單概括，構(gòu)建星系團(tuán)其實(shí)需要很長(zhǎng)的時(shí)間過程。至于這個(gè)時(shí)間究竟有多長(zhǎng)，則需要取決于諸多細(xì)節(jié)，比如，宇宙中的暗物質(zhì)量，這些暗物質(zhì)的屬性是熱、還是冷，當(dāng)時(shí)的宇宙膨脹速度又是多快等。星系團(tuán)中的物質(zhì)，熱氣體中的壓力是對(duì)黑暗量的準(zhǔn)確探測(cè)。
科學(xué)家們正是通過利用這些信息和x射線調(diào)查，以計(jì)算宇宙中存在的大型星團(tuán)的數(shù)量，天文科學(xué)家還可以借此測(cè)試宇宙內(nèi)容和演化的各種理論。而在眾多的宇宙探索任務(wù)中，錢德拉對(duì)星系團(tuán)中熱氣云的觀測(cè)，將為宇宙的最初起源、演化過程和最終命運(yùn)提供其他重要線索?？茖W(xué)家們可以通過結(jié)合x射線和微波觀測(cè)來測(cè)量聚集氣體的影響，因?yàn)樗⑸溆钪嫖⒉ū尘?，并從宇宙深處流過星團(tuán)。而過程中的散射量使得估計(jì)到群集的距離成為可能，這些信息可用于推斷宇宙的大小和年齡。
星系團(tuán)中巨大隱藏氣體的命運(yùn)
在星系團(tuán)的探索中，還有另一個(gè)有趣的問題，它是星系團(tuán)中隱藏巨大氣體的最終命運(yùn)。在星系團(tuán)的團(tuán)簇中，所有氣體和暗物質(zhì)的擠壓，將團(tuán)簇中心的粒子推向一起。這導(dǎo)致了它們更頻繁地碰撞，并慢慢地將其能量損失到輻射，例如，那些緩慢泄漏氣體的輪胎。在十億年左右的時(shí)間里，這種輻射泄漏將造成極大的損失，如果...
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星系團(tuán)：特征的探索！
在廣闊的宇宙空間里，遍布著不計(jì)其數(shù)的星系，但它們往往都不會(huì)孤立存在，而是通過自身引力的作用，與其他一個(gè)、甚至多個(gè)星系束縛在一起。正如地球上的我們由于重力被固定在地表行走一樣，行星之間也會(huì)通過力的作用相互連接。而這些星系組成的群體，可以小到由兩個(gè)繞軌道運(yùn)行的星系組成，也可大到由延伸一千萬光年以上的數(shù)千個(gè)星系所構(gòu)成?？茖W(xué)家們將擁有星系數(shù)量超過100個(gè)的龐大天體系統(tǒng)稱為星系團(tuán)，比如，在處女座星系團(tuán)中，僅已知的星系數(shù)量就超過了一千個(gè)。那么，星系團(tuán)這種已知宇宙中最大的物體，到底具有哪些特性?而位于該天體系統(tǒng)中某些極端區(qū)域的星系，又正在經(jīng)歷著怎樣令人困惑的演變過程?
宇宙中龐大的星系團(tuán)具有哪些特性
迄今為止，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)的星系團(tuán)數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了上萬個(gè)，而宇宙中至少85%的星系，都是其他星系團(tuán)或星系群的成員之一。關(guān)于星系團(tuán)的運(yùn)動(dòng)特征，科學(xué)家們一般是從成員星系間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(彌散速度)，以及整個(gè)星系團(tuán)的視向運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)方面來進(jìn)行觀察。通常情況下，較小星系團(tuán)的彌散速度范圍會(huì)保持在每秒250到500公里，而較大星系團(tuán)的彌散速度則可以達(dá)到每秒2000公里，研究人員可以通過彌散速度來計(jì)算星系的平均質(zhì)量，同時(shí)獲取更多該星系團(tuán)穩(wěn)定性的重要信息。
事實(shí)上，星系團(tuán)發(fā)生變化的過程相對(duì)比較緩慢，若一個(gè)星系團(tuán)發(fā)生重大的變化，那么這個(gè)過程需要耗費(fèi)的時(shí)間，甚至?xí)臀覀冇钪娴默F(xiàn)有時(shí)間一樣長(zhǎng)。因此，星系團(tuán)很好的保留了其形成過程中遺留的痕跡，這對(duì)于我們了解星系的形成和其結(jié)構(gòu)組成而言，都具有更多的探測(cè)依據(jù)。當(dāng)然，盡管星系團(tuán)是由多個(gè)星系所構(gòu)成，但它們本身并不能直接劃等號(hào)。比如，星系需要借助超新星爆炸將氣體驅(qū)除，而星系團(tuán)則更傾向于將系統(tǒng)中的氣體進(jìn)行保留。簡(jiǎn)而言之，像星系團(tuán)這樣的群集存在形式，更像是一個(gè)封閉性的系統(tǒng)，科學(xué)家們能夠通過團(tuán)簇內(nèi)的化學(xué)組成信息，研究宇宙中核合成的整個(gè)歷史過程。
在整個(gè)星系團(tuán)中，可見的部分主要是構(gòu)成這些星系的恒星，它們是其中極小的存在部分，也是這個(gè)團(tuán)簇中最不具有神秘感的部分。比如，科學(xué)家們通過x射線發(fā)射對(duì)星系團(tuán)進(jìn)行了研究，達(dá)到10到100(百萬度)的高溫氣體被來自星系團(tuán)引力的x射線所捕獲，并且，這種人眼無法觀察到的氣體在該星系團(tuán)中占據(jù)的質(zhì)量百分比，比我們可見的恒星質(zhì)量部分大得多?；蛟S你有所不知，不管是恒星的形成、星系的形成，還是宇宙的形成問題，這些都是最基本、又最難以回答的問題。
從第一個(gè)星系形成到現(xiàn)在，已過去了數(shù)十億年的時(shí)間，而星系團(tuán)便是解開這些疑惑的最佳地點(diǎn)之一，由于宇宙一直處于不斷膨脹的狀態(tài)之中，因此，我們能夠通過觀察產(chǎn)生紅移的物體以回到更久遠(yuǎn)的過去。當(dāng)然，要觀察具有超高紅移的物體并不是一件易事，并且，我們還需要進(jìn)行大量的樣本統(tǒng)計(jì)。比如，當(dāng)我們需要對(duì)處女座星系團(tuán)的大小變化，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)期以來的趨勢(shì)描述，便需要觀察更多的星系團(tuán)，才能夠確認(rèn)這種趨勢(shì)的正確性。
星系團(tuán)極端區(qū)域中的星系有何不同
在宇宙空間里已被發(fā)現(xiàn)...
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130億光年的星系團(tuán)被發(fā)現(xiàn)了！
130 億光年外，科學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了由12 個(gè)星系組成的最古老星系團(tuán)，可能包含早期宇宙發(fā)展的線索。
星系團(tuán)(galaxy clusters、cluster of galaxies)是由星系組成的自引力束縛體系，通常尺度跨越數(shù)百萬光年，包含數(shù)百～數(shù)千個(gè)星系;只包含少量星系的星系團(tuán)叫做星系群，銀河系所在的星系群稱為本星系群，成員星系約50 個(gè);距離本星系群較近的星系團(tuán)是室女座星系團(tuán)，包含超過2,500 個(gè)星系。
而在早期宇宙中，由數(shù)十個(gè)星系組成的自引力束縛系統(tǒng)稱為原星團(tuán)(protocluster)，是一種數(shù)量稀少且密度極高的特殊系統(tǒng)，不容易被發(fā)現(xiàn)，但為了理解當(dāng)今宇宙星系團(tuán)如何發(fā)展出如此龐大的成員數(shù)，天文學(xué)家一直致力于尋找古老原星團(tuán)，希望找出它們?nèi)绾螐摹感⌒菆F(tuán)」蛻變成如今巨大星團(tuán)的原因。
最近，一個(gè)國際團(tuán)隊(duì)使用世界最大的三架望遠(yuǎn)鏡：昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡(又稱斯巴魯望遠(yuǎn)鏡，subaru telescope)、凱克望遠(yuǎn)鏡和雙子座望遠(yuǎn)鏡(gemini telescope)，從130 億光年之外發(fā)現(xiàn)了至今最古老的星系團(tuán)「z66od」，總共包含12 個(gè)星系，其中最大星系為昴星團(tuán)望遠(yuǎn)鏡在10 年前就發(fā)現(xiàn)的巨大星云「himiko」，這次被進(jìn)一步確認(rèn)為星系。
除了「z66od」原星團(tuán)，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)另一個(gè)名為「z57od」的原星團(tuán)，至少包含44 個(gè)星系，距離地球約127 億光年，然而z66od 原星團(tuán)內(nèi)部形成的恒星數(shù)量，是宇宙同一時(shí)期內(nèi)質(zhì)量相似的其他星系5 倍之多，可能是因?yàn)閦66od 系統(tǒng)中存在大量氣體。
此外，研究人員發(fā)現(xiàn)himiko 星系雖然身軀最為龐大，但出乎意料的是它并不位于星系團(tuán)中心，而是在距離中心5,000 萬光年外的邊緣處，目前還不清楚為何himiko 不在原星團(tuán)中心，進(jìn)一步分析或許能理解星系團(tuán)與大型星系之間的聯(lián)系關(guān)鍵。
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星系團(tuán)，你知道星系團(tuán)有哪些嗎？
在遙遠(yuǎn)的銀河外星系，天文學(xué)家通過大望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了上千億個(gè)星系，它們并不是孤立地分散在宇宙之中，而是聚集起來形成一個(gè)個(gè)集團(tuán)，這樣的集團(tuán)大小不一。這些集團(tuán)中存在著一種被自然數(shù)星系際介質(zhì)的高溫氣體保衛(wèi)，這些扭轉(zhuǎn)的質(zhì)量相當(dāng)于星系集團(tuán)中所有星系質(zhì)量的總和?？茖W(xué)家通過力學(xué)的方法對(duì)星系集團(tuán)的質(zhì)量進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)這些星系集團(tuán)的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于星系和氣體質(zhì)量的總和，這些質(zhì)量的來源被稱為暗物質(zhì)。這種由星系、氣體和大量的暗物質(zhì)在引力的作用下聚集而形成的龐大的天體系統(tǒng)就是星系團(tuán)。
星系團(tuán)(galaxy groups and clusters)是由星系組成的自引力束縛體系，通常尺度在數(shù)百萬秒差距，包含了數(shù)百到數(shù)千個(gè)星系。包含了少量星系的星系團(tuán)叫做星系群。銀河系所在的星系群叫做本星系群，成員星系大約為50個(gè)。距離本星系群較近的一個(gè)星系團(tuán)是室女座星系團(tuán)，包含了超過2500個(gè)星系。那么宇宙中典型的星系團(tuán)有哪些呢?
武仙座星系團(tuán)
武仙座星系團(tuán)是一個(gè)離我們六億五千萬光年遠(yuǎn)的宇宙島群，上面這些星系是星系團(tuán)的部份成員。這個(gè)星系團(tuán)擁有大量富含塵埃云氣及恒星形成區(qū)的旋渦星系，還有少量缺乏塵埃云氣和新生恒星的橢圓星系，研究人員認(rèn)為武仙座星系團(tuán)和宇宙初期的年輕星系團(tuán)很相似，因此探索武仙座星系的型態(tài)和它們?nèi)绾位ハ嘤绊?，可以找出星系和星系團(tuán)演化的線索。
武仙座星系團(tuán)擁有很多漩渦星系，這些漩渦星系具有豐富的氣體和塵埃，恒星就在此誕生;不過它也擁有相對(duì)較少的橢圓星系，而這些橢圓星系則是缺少氣體和塵埃以及與此相關(guān)的新星。形成漩渦星系的恒星是淡藍(lán)色的，而形成橢圓星系的恒星是淡黃色的。宇宙深處，很多星系看起來在碰撞或合并，然而另一些似乎是被扭曲了，這就是一個(gè)明顯的證據(jù)，它證明了星系團(tuán)之間普遍發(fā)生相互作用。日積月累，星系團(tuán)的相互作用很可能影響星團(tuán)本身的組成。研究人員認(rèn)為武仙座星團(tuán)與遙遠(yuǎn)的、早期宇宙的星系團(tuán)非常相似，而且探究武仙座附近的星系類型和他們之間的相互作用將有助于幫助解開星系團(tuán)演化的謎團(tuán)。
室女座星系團(tuán)
室女座星系團(tuán)是離銀河系最近的星系團(tuán)，在天空中橫跨5度的范圍，大約是滿月的十倍大。它包含有類似于銀河系那么大的星系2 500多個(gè),包括旋渦星系、橢圓星系和不規(guī)則星系。它距離我們約數(shù)千萬光年。室女座星系團(tuán)的質(zhì)量非常巨大，甚至正把我們的銀河系拉過去。室女座星系團(tuán)不僅有普通的星系，還擁有溫度高到會(huì)發(fā)出x射線輻射的云氣。星系團(tuán)內(nèi)外星系的運(yùn)動(dòng)表明，星系團(tuán)所含的暗物質(zhì)超過了可見的物質(zhì)。
室女座星系團(tuán)的準(zhǔn)確距離仍有爭(zhēng)議(見宇宙距離尺度)，但一個(gè)廣為接受的數(shù)值是1,500萬秒差距;如果這個(gè)距離能夠準(zhǔn)確測(cè)定，比如用哈勃空間望遠(yuǎn)鏡研究其中的造父變星，那將給宇宙距離尺度提供重要定標(biāo)。1994年公布了用哈勃望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行這類測(cè)量的首批結(jié)果，得出了比較大的哈勃常數(shù)值約80公里每秒每百萬秒差距，但這并不是最后結(jié)論。
室女座星系團(tuán)中第二位最亮星系(m87)是該團(tuán)...
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