我們的銀河系可能正在墜入一個巨大的“吸引力盆地”,它與時間一樣古老
如果你想確定你在宇宙中的位置,就從你的宇宙地址開始。你生活在地球->太陽系->銀河系->本地星系團->處女座星系團->室女座超星系團->拉尼亞凱亞星系團。
多虧了新的深空巡天,天文學家現(xiàn)在認為所有這些地方都是“附近”一個更大的宇宙結(jié)構(gòu)的一部分,這個宇宙結(jié)構(gòu)被稱為沙普利集中。
天文學家將沙普利集中稱為“吸引力盆地”。這是一個充滿質(zhì)量的區(qū)域,充當吸引子。它是一個包含許多星系團和星系群的區(qū)域,是本宇宙中物質(zhì)最集中的區(qū)域。所有這些星系,再加上暗物質(zhì),使它們的引力影響 Concentration 產(chǎn)生。
宇宙中有許多這樣的盆地,包括 Laniakea。天文學家正在努力更精確地測量它們,這應該有助于提供更精確的宇宙中最大結(jié)構(gòu)的地圖。
由夏威夷大學的天文學家 R. Brent Tully 領(lǐng)導的一個小組測量了大約 56,000 個星系的運動,以了解這些盆地及其在太空中的分布。
“我們的宇宙就像一張巨大的網(wǎng),星系沿著細絲分布,聚集在引力將它們拉在一起的節(jié)點上,”塔利說。
“就像水在流域內(nèi)流動一樣,星系在宇宙吸引力盆地內(nèi)流動。這些更大盆地的發(fā)現(xiàn)可能會從根本上改變我們對宇宙結(jié)構(gòu)的理解。
宇宙流動和映射結(jié)構(gòu)
Tully 的團隊被稱為 CosmicFlows,他們研究那些遙遠星系在太空中的運動。該團隊的紅移調(diào)查揭示了我們當?shù)劂y河系吸引力盆地的大小和規(guī)??赡馨l(fā)生變化。
我們已經(jīng)知道我們生活在 Laniakea,它大約有 5 億光年寬。但是,其他集群的運動表明有一個更大的吸引子引導集群流。
CosmicFlows 數(shù)據(jù)表明,我們可能是 Shapley 濃度的一部分,這可能是 Laniakea 體積的 10 倍。它的體積大約是太空中最大結(jié)構(gòu)的一半,被稱為長城,它是一串跨越 14 億光年的星系。
沙普利濃度由天文學家哈洛·沙普利 (Harlow Shapley) 于 1930 年代首次觀測到半人馬座中的一朵云。這個超星系團沿著本星系群(我們居住的地方)的運動方向出現(xiàn)。正因為如此,科學家們推測它可能影響了我們銀河系的奇特運動。
有趣的是,室女座超星系團(以及本星系群和銀河系系)似乎正在向沙普利集中方向移動。塔利和其他人正在進行的調(diào)查應該證實了這種趨勢,即任何吸引他們的事物。
探索宇宙中越來越大的結(jié)構(gòu)
這些吸引力盆地從何而來?從某種意義上說,它們與塔利所引用的宇宙及其宇宙物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)一樣古老。網(wǎng)和那些吸引力盆地的種子是在大約 138 億年前播下的。
在Big Bang,嬰兒宇宙處于熱致密狀態(tài)。隨著它的膨脹和冷卻,物質(zhì)的密度開始波動。這些密度波動存在微小差異。將它們視為我們今天在宇宙中看到的星系、星系團甚至更大結(jié)構(gòu)的最早“種子”。
當天文學家調(diào)查天空時,他們發(fā)現(xiàn)了所有這些不同結(jié)構(gòu)的證據(jù)。現(xiàn)在,他們必須解釋它們。沙普利集中是我們的拉尼亞凱亞山脈所屬的大盆地,這種觀點意味著目前的宇宙學模型并不能完全解釋它的存在。
“這一發(fā)現(xiàn)帶來了一個挑戰(zhàn):我們的宇宙調(diào)查可能還不夠大,無法繪制這些巨大盆地的全部范圍,”UH 天文學家 Ehsan Kourkchi 說。
“我們?nèi)匀煌ㄟ^巨大的眼睛凝視,但即使是這些眼睛也可能不夠大,無法捕捉到我們宇宙的全貌。”
測量吸引子
所有這些星系、星系團和超星系團的主要作用是引力。質(zhì)量越大,重力對運動和物質(zhì)分布的影響就越大。
對于這些引力盆地,Tully 的研究團隊研究了它們對該地區(qū)星系運動的影響。這些盆地對位于它們之間的星系施加了某種拉鋸戰(zhàn)。這會影響他們的動作。特別是,像 Tully 的團隊所做的紅移勘測將繪制徑向運動(沿視線)、速度(它們移動的速度)和其他相關(guān)運動。
通過繪制整個本地宇宙中星系的速度,該團隊可以定義每個超星系團占主導地位的太空區(qū)域。
當然,這些運動很難定義。這就是團隊進行不同類型測量的原因。他們不僅僅是繪制星系中的發(fā)光物質(zhì)。他們還必須考慮到暗物質(zhì)的推斷存在。
還有其他并發(fā)癥。例如,并非所有星系都是相同的——也就是說,它們的形狀(形態(tài))和物質(zhì)密度不同。天文學家可以通過測量一種叫做 “星系奇異速度 ”的東西來解決這個問題。這是它的實際速度與預期的哈勃流速(反映了星系之間的引力相互作用)之間的差值。
Tully 團隊的調(diào)查結(jié)果應該會為這些太空區(qū)域提供更精確的 3D 地圖。這包括它們的結(jié)構(gòu)以及它們的運動和速度。反過來,這些地圖應該可以更深入地了解整個宇宙中所有物質(zhì)(包括冷暗物質(zhì))的分布。
本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.
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