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为什么星系也爱抱成团?

借助于地面上的超大望远镜以及各波段的空间望远镜,天文学家发现有一些天区的星系分布比平均情况更加致密,星系显示出成群或成团的聚集状态。如果“抱团”的星系数量小于50个,通常就称它们为星系群;数量大于50个,则称为星系团。观测到的星系中,超过85%都是星系群或星系团的成员。星系团通常聚集为超星系团,甚至更大的结构,横贯整个人类可观测的宇宙

为什么星系也与恒星类似,喜欢“拉帮结伙”呢?原因仍然可以追溯到牛顿那里。万有引力名副其实,即使在以星系为基本单元的大尺度宇宙中,引力仍然发挥着作用。正是由于引力作用,星系彼此间吸引,聚集成团。当然在星系团这样的庞然大物中,参与引力作用的不仅是可以在各个波段探测到的发光物质,还有更为神秘的暗物质

如果更深究星系成团的原因,可以回溯到宇宙诞生之初。量子涨落引起的原初扰动,使均匀的宇宙随机产生了一些密度较高的区域。在引力作用下,这些高密度区域的物质会吸引更多的物质,密度越来越高。这些就是将来形成星系团的地方。

星系团是我们已知最大的引力束缚系统。整个星系团呈球状,典型的星系团直径为500万~3000万光年,质量大约为1000万亿倍太阳质量。星系团中星系的运动速度非常快,必须有很大质量物质产生的引力,才能拉住这些跑得飞快的星系,把它们束缚在星系团中。可见光波段观测到的物质所产生的引力,尚不足以束缚住这么高速度运动的星系,因此星系团中的暗物质应该起了主要的引力束缚作用。据推测,星系团总质量中仅有5%的质量为星系,10%为气体,其余均为暗物质

【科学家】艾贝尔

乔治·艾贝尔(1927—1983),美国加州理工学院天文学教授,同时也是优秀的科普作家、教育家、管理者。艾贝尔最知名的工作是他编制的星系团表,此外,他指出星系团的光度可以作为测量它们的距离的“标准烛光”。

贝尔是多个大型项目的主持人,多年担任国际天文学联合会(IAU)宇宙学专业委员会主席,太平洋天文学会主席和组委。1970年艾贝尔成为英国皇家天文学会会员,1968—1975年任加州理工学院天文系主任,他还曾是美国天文学会教育委员会主席。小行星3449号艾贝尔和英格兰的乔治·艾贝尔天文台都以他的名字命名。