超星系团

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基本简介

若干星系团集聚在一起构成的更高一级的天体系统，又名二级星系团。本星系群就同附近的50个左右星系群和星系团构成本超星系团。星系团聚合成超星系团的现象叫作星系的超级成团或二级成团。超星系团的质量范围为10～10太阳质量；通常在一个超星系团内只含有2～3个星系团。拥有几十个成员星系团的超星系团是不多的。超星系团往往具有扁长的外形，长径范围为60～100百万秒差距,长短径之比平均约为4:1;这种扁形结构可以说明超星系团通常有自转。超星系团内的成员星系团的速度弥散度大约为每秒1,000～3,000公里，但各成员星系团之间的引力相互作用要比星系团内各成员星系之间的引力作用弱得多，因而有人认为超星系团可能是不稳定的系统。超星系团的存在，表明宇宙空间的物质分布至少在 100百万秒差距的尺度上是不均匀的。至于是否所有的星系团都是不同大小的超星系团的成员，由于观测资料的极其不足和分析方法上的困难，这个问题还远未取得一致意见。此外，还有人认为超星系团可以进一步成团，形成三级星系团以至更高级的星系集团。^[1]

超星系团的存在说明宇宙空间的物质分布至少在100百万秒差距的尺度上是不均匀的。20世纪80年代后，天文学家发现宇宙空间中有直径达100百万秒差距的星系很少的区域，称为巨洞。超星系团同巨洞交织在一起，构成了宇宙大尺度结构的基本图像。本星系群所在的超星系团称为本超星系团。较近的超星系团有武仙超星系团、北冕超星系团、巨蛇-室女超星系团等。

超星系团

包括本星系群在内的超星系团。1937年，霍姆伯格在分析了双重星系和多重星系的分布后认为，存在着一个"总星系云"，尺度范围100百万秒差距。这是本超星系团最初的概念。二十世纪五十年代中，沃库勒重新提出关于本超星系团的概念，并为后来的研究证实。沃库勒认为，本超星系团的长经为30~75百万秒差距，它是许多星系云和星系团的集合体，包括本星系群、室女座星系团、大熊星系团以及50个左右较小的群和团.。它们共同构成一个巨大的扁平状天体系统其中亮于13.5等的明亮星系集中在天空中的一个大圆上，这个大圆称为超星系赤道，大圆的极坐标在国际天文学联合会银道坐标系中是银经47°.37，银纬+6°.32。本超星系团的中心在室女星系团附近银经283°银纬+75°。对沿超星系赤道的星系视向速度的分析表明，本超星系团可能正在自转和膨胀，目前银河系绕团中心的公转周期约为1000亿年。

天文发现

不久前，美国天文学家发现了一个特大的“超星系团”。这引起了人们的注意。大家知道，太阳系之外还有一二千亿颗恒星，共同组成了“银河系”；银河系之外还有千千万万个河外“星系”。这些星系往往两个一组，三五个一群地分布在宇宙空间，天文学家把它们叫做“星系群”。还有比星系群更大的集团——十几个乃至上千个星系聚在一起，叫做“星系团”。如果若干星系团再组成一个体系，就称它为“超星系团”。一般的超星系团只有二三个星系团，很少超过几十个星系团；空间范围大约几千万至几万万光年。

去年美国宇航局派遣一架U—2飞机，在地球北半球高空测定宇宙微波背景辐射的过程中，发现了一个特大的超星系团，延伸到20万万光年的空间。与我们今天可观测的100亿光年的空间深度相比，这个超星系团占据了很大一个部分。一位天文学家感叹道：宇宙在如此巨大的范围中还存在一定的结构，真是令人拍案叫绝呵！

“原始火球”理论-内部结构模型图　　你看，宇宙物质的分布，从太阳系、银河系、星系团（群）到超星系团，仿佛构成一个又一个“阶梯”。有人猜想，在超星系团之上还可以有“超”超星系团、“超超”超星系团……不过迄今天文学家因限于观测手段的局限，尚无法对此进行验证。

测定宇宙微波背景辐射，可用来检验宇宙学的“原始火球”理论。这个理论认为，宇宙是一二百亿年前由一个超密。超压的“原始火球”在一次大爆炸中形成的。特大超星团的发现，说明这次大爆炸并不是如大多数宇宙学家设想的那样，按均匀、各向同性的方式进行的，而是按不均匀、非各向同性的方式进行的。

星系分布

LSC的星系数值密度以室女座星系团为中心呈现与距离平方的关系掉落，显示这个星系群不是被随意选出来的。总之，明亮的星系（绝对星等大于13的）大多数集中在少数的星系云（星系团组成的集团）内，98%的被发现在11个云中（以明亮星云数量递减的顺序排列）：猎犬座星系团、室女座星系团、室女II（向南方延展）、狮子II、室女III、巨爵（NGC 3672）、狮子I、小狮（NGC 2841）、天龙（NGC 5907）、喞筒（NGC 2997）和NGC 5643。位于盘面的明亮星系，三分之一属于室女座星系团，其余的都属于猎犬座星系团和室女II云，加上有些可能属于NGC 5643的。在晕中的明亮星系也集中在少数几个星系云内（94%分布在7个云中）。这样的分布显示超星系团盘面的"大部分地区都是巨大的空洞" 。能够用来与观测的现象比拟的是肥皂泡的结构。稍平的星系团和超星系团能在泡沫的交会处找到，它们是巨大的泡沫，在太空中接近球形（直径的数量级在20-60 Mpc）的巨大空洞。场纤维的丝状结构似乎占了优势。1个例子是长蛇-半人马超星系团，最靠近LSC的超星系团，它从大约3千万秒差距之处延伸至6千万秒差距。