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地球在浩瀚宇宙中的具体位置和详细的宇宙结构

2022-12-15 16:45 作者:夹纸加注  | 我要投稿



      天文学属于成本最高、“不务正业”的、让人感到谦卑的学科。


2009年,普朗克卫星对宇宙大爆炸留下的“余晖”——宇宙微波背景辐射,进行观测分析得出『』宇宙的年龄约138亿年。一个以观测者为中心的球体空间:可观测宇宙(哈勃体积Hubble Volume)的半径约为460亿光年。宇宙加速膨胀,可观测宇宙外,其膨胀远离速度已超越了光速,物体发出的光无法到达地球。现在距我们180亿光年以外的星系无法被我们看到。


宇宙结构分为地球 ⊆ 地月系 ⊆ 内太阳系 ⊆ 太阳圈 ⊆ 奥尔特云⊆太阳系⊆ 本星际云 ⊆ 本地泡 ⊆ 古尔德带 ⊆ 猎户臂 ⊆ 银河系 ⊆ 银河系次集团 ⊆ 本星系群 ⊆ 室女座超星系团 ⊆ 拉尼亚凯亚超星系团 ⊆ 双鱼-鲸鱼座超星系团复合体[可疑 –讨论] ⊆ 武仙-北冕座长城[可疑 –讨论]⊆ 可观测宇宙 ⊆ 宇宙

两微米全天巡天(2MASS)在红外光下探测到的附近宇宙中近50,000个星系

太阳系结构:

太阳风的等离子体是一种电离气体,由正负离子、电子及中性粒子组成的特殊物质形态。通过电磁相互作用与太阳的磁场紧紧地“粘”在一起。太阳风携带着太阳磁场以很高的速度向太阳的四面八方流动。日球层顶以外是星际介质“管辖”的区域称为星际空间,日球层犹如太阳风吹出的巨大“气泡”,太阳系行星都处在“气泡”内。日球层内的等离子体炽热而稀疏,星际空间内的等离子体冰冷而密实。

银河系的星际介质是填补银河恒星与行星系统之间广大空间的较寒冷地区。从太阳外层大气不断喷射的带电粒子流太阳风,形成包围太阳系的保护性太阳圈(heliosphere)。太阳系边界,是太阳能量影响最远之处,也是星际空间开始的地方,即太阳风最远吹拂之处与星际空间开始的地方,称为太阳层顶(heliopause)。“旅行者二号”在穿越太阳层顶时,侦测到电浆密度与磁性粒子的显著不同。

日球层顶外缘区域磁场方向与日球层顶内部磁场方向是平行的。

太阳圈(heliospheric)也称为日球,是太阳风吹入星际物质(由银河系渗入的氢和氦)的空间中造成的气泡。详细见百度。

完整的太阳系结构

奥尔特云(Oort cloud),理论上从太阳的各个方向上延伸了近一光年。长周期彗星或灾难性的撞击从何而来,就像灭恐龙的那一次可能来自奥尔特云。当一颗恒星离太阳不到两光年的范围内运行时,足以造成奥尔特云的不稳定。未来8万年里,没有恒星接近奥尔特云。但再过个几十万年,可能有两颗恒星HIP 85605和Gliese 710被证明非常危险。

奥尔特云

本星际云(Local Interstellar Cloud),直径大约有30光年。这是一团非常稀薄的星云,每立方厘米只有0.26个原子。比邻星、织女星、天狼星、北落师门等恒星都位于本星际云中,算太阳的“邻村”。大角星和南门二都位在本星际云中。

星云(Nebula)是尘埃、氢气、氦气和其他电离气体聚集的星际云。还含有有机分子等物质。字面上可理解为能形成恒星的云(气体尘埃)吧。


https://www.irap.omp.eu/en/2021/05/the-neighborhood-of-the-sun/

https://gruze.org/galaxymap/10pc/

源于推特账号:Galaxy Map

本地泡(local bubble),是低密度、高温度的等离子体气泡,在气泡的边界上,是一层冷的、稠密的中性气体和尘埃,恒星能在其中形成。超级气泡:被数颗超新星和恒星风充满气体的空洞。太阳系在超级气泡内(古老的本地泡),边界在数百光年的距离之外。

巨型分子云主要由分子氢组成的冷而密的巨大星际物质云,是恒星形成的主要场所。是大量分子气体的集合体,它围绕着太阳成为一个环形的阵列,称为古尔德带(Gould Belt)。在距离我们太阳系半径2000光年之内的恒星中,至少有2/3的恒星都位于古尔德带之中,在南半球可看到明亮的星辰组成了飘带一般的区域环绕着天空(明亮的蓝色恒星组成)。美国本杰明·古尔德在阿根廷完整的观察并解释了它。我们看到的很多星座都在其中:英仙座、猎户座、大犬座、船尾座、船帆座、船底座、仙王座、蝎虎座、南十字座、半人马座、豺狼座、天蝎座等,包含了很多年轻的大质量O型和B型恒星,以及一些星云,它们构成一个局部的扁平结构,与银河系平面倾斜约16~20度。


本星系群在围绕室女座星系团的质心运动,但也在逐渐远离室女座星系团,向矩尺座星系团运动,就连质量庞大的室女座星系团也在向同方向移动。超星系团内,所有星系的运动都会朝着超星系团的质量中心移动。超星系团之间不是像银河系内恒星的圆周运动哦,应该只是被巨引源吸引做直线运动吧,个人认为。

矩尺座星系团(ACO 3627、Abell 3627),(在观测方向上?)隐藏在银河系隐匿带内,靠近巨引源所在的中心方向上。还有夏普力超星系团(Shapley Supercluster)在起作用。


拉尼亚凯亚超星系团

(Laniakea Supercluster):

直径大约有5.2亿光年。包含室女座星系团、长蛇座星系团、半人马座星系团、阿贝尔3565、阿贝尔3574、阿贝尔3521、天炉座星系团、波江座星系团和矩尺座星系团。

目前认为,拉尼亚凯亚超星系团当中室女座超星系团、长蛇-半人马座超星系团以及孔雀-印地安超星系团是最大的三个超星系团。

半人马座星系团与IC4329星系团、长蛇座星系团共同组成长蛇-半人马座超星系团。

拉尼亚凯亚超星系团
详细英文版

包含银河系和仙女系的本星系群放大图:

位于拉尼亚凯亚超星系团的本地群(红色的点)

长蛇座星系团(Hydra Galaxy),距地1.6亿光年。核心处于两个椭圆星系——NGC 3309和NGC 3311,位于蓝色大型旋涡星系NGC 3312下方。

长蛇座超星系团的中心有一个被称为巨引源的异常重力,影响着数亿光年内星系的运动。这些星系的红移符合哈勃定律,它们和我们是相互在退行的,它们在红移上的变化显示,有与上万个星系等效的质量被集中在那。巨引源在1986年发现,在长蛇座和人马座的方向上,距离在1亿5千万至2亿5千万光年之间。巨引源在银经307度/银纬9度,这部分空间的中心区域是矩尺座星团(Abell 3627),巨引源中心的区域在半人马座长城(Centaurus Wall)内,长城的交汇点附近是矩尺座星团(Abell 3627),星系过于密集,部分行星已经在相互吞并。

长蛇座是拉尼亚凯亚超星系团的引力中心,银河系正带着太阳系,以每秒钟超过600公里的速度向那里狂奔。在拉尼亚凯亚超星系团,星系都朝向它的重力中心巨引源移动,因此也影响了银河系所在地本星系群和其他超星系团内的星系。

由于宇宙在膨胀,在1.5亿光年的尺度上,宇宙的膨胀速度已经超过了3000公里每秒,银河系也不会掉进去。

电脑模拟图、室女座超星系团位置的截图对比



双鱼-鲸鱼座超星系团复合体(Pisces–Cetus Supercluster Complex)是一个容纳室女超星系团的超星系团或大尺度丝状结构 (Galaxy filament)。尺度大约是10亿光年长,1亿5千万光年宽。是已知在宇宙中发现的最大结构,但不及个别的史隆长城(13亿7千万光年)、克劳斯-坎普萨诺超大类星体群(20亿光年)、U1.11LQG (25亿光年)、Huge-LQG(40亿光年)和武仙-北冕座长城(100亿光年)长。

详细的图。。。


双鱼鲸鱼超星系团由5个部分组成:

双鱼-鲸鱼座超星系团、

英仙-双鱼超星系团的英仙-飞马座链、

飞马-双鱼座链、

玉夫座区域和室女-长蛇-半人马座超星系(即室女座超星系团和长蛇-半人马座超星系的结合)。包括玉夫座超星系团和武仙座超星系团的玉夫座长城,拉尼亚凯亚超星系团,其包括我们所在的室女座超星系团(本超星系团)以及长蛇-半人马超星系团。

室女座超星系团就一个红点?
中文翻译

星系巨墙、巨墙(The Great Wall),又译为(星系)长城,或星系墙(Galactic wall),是宇宙中大尺度构造的天文学名词,是一种星系链。在星系巨墙处,星系团和超星系团汇聚成一条延伸十亿多光年的线。结构类似一堵由连续不断的星系所组成的星墙。离地球最近的巨墙有三亿光年之远。巨墙彼此之间平均距离约四亿光年,其间没有星系或星系极为稀疏,称为空洞(Void)。空洞是引力导致宇宙中的物质"聚集在一起",星系被聚集在星系团中并连结成链,而这些多数被缺乏星系的空间分离。联超星系团呈肥皂气泡状分布其中,称为气泡架构 ( TheBubble Structure)。这个架构的长度可长达约五亿光年。当天文学家试着以其他的剖面绘制星系、星系团的分布图时,发现了相同的疏密不均、具有密集与空洞处的情况,目前尚未发现比长城更大的宇宙构造。因此目前相信大尺度的宇宙结构为泡状,也就是宇宙空洞结构。按照这些剖面图来看,银河系和本星系群也位于星系团密集处,因此一般预料我们所在的银河系也位于某条长城上。但“本长城”的规模不得而知,本长城的延伸方向恰好位于银河系的隐匿带(Zone of Avoidance)上,被银河系中大量的宇宙尘和宇宙气体所遮挡而无法观测。


在宇宙演化的标准模型中,像“长城”这样的结构都沿着网状的暗物质生长。科学家认为暗物质在最大尺度上决定了宇宙的结构。暗物质通过引力吸引重子物质,而正是这种“正常”物质形成了细长的超级星系团(Supercluster)。

恒星是星系内的组织,星系组织成星系群、星系团和被巨大的空洞分隔的超星系团。

宇宙中有各种【人为分类的】尺寸的结构,从行星、恒星、星系、星系团到超星系团 ,各个都是重力作用的结果。

随着技术发展,我们能观测到更多、离我们更远更大的超星系团,不管远近,在视觉上他们可能被错误地看成是近距离的一个超超星系团,而且这该怎么命名呢,还得加上在地球视角的星座名字作为前缀吗(这应该只是中文命名的规则),这种命名方法不可能一直套下去,所以我觉得,才给更远更大的超超级星系团取名长城。


宇宙大尺度结构(Large-scale structure):可观测宇宙在大范围内(典型的尺度是十亿光年)质量和光的分布特征。长城是所知宇宙中被观察到的最巨大非结构。

大尺度结构“史隆长城”,在技术上并不认为是一种结构。结构中的成员通常由重力来维系彼此间的关系。因为只是在测量的距离上都在那儿,造成的一种人为看法,彼此在重力上并无关联。

宇宙大尺度结构

本超星系团构成的丝状结构是宇宙中已知的最大结构,丝状结构(filament)与空洞构成长城。空洞:丝状结构之间的空间。空洞中包含很少或完全不包含任何星系。特别巨大的空洞,称为巨洞(Giant Hole)。首次发现是在室女座超星系团中有一个尺度达上亿光年的无星系空区。英仙座超星系团中有一个1亿光年的类似空区。

在宇宙物理学中,大尺度纤维状结构(子类型:超星系团复合体,星系长城和星系板)是宇宙已知的最大结构。。。。

纤维状结构的主要和次要纤维体沿着纵向轴,有着大致相同的横截面。

长城有一个明显比较大的主要结构,沿纵向轴主要结构的横截面要比次要结构大很多。


本地空洞(Local Void)是位于本星系群旁边,一个几乎空无一物的空间。本地空洞被跨越其中的“细微细丝”分隔成三个独立的空间。空洞的范围尚不清楚,但它至少横跨1.5亿光年。

空星系是位于宇宙空洞中的星系。很少有星系存在于空洞中。本地空洞中的空洞星系:

双鱼座 A (Psc A)是属于空洞星系的一个矮星系。在双鱼座的方向上,距地1,840万光年。

双鱼座 B(Psc B)是属于空洞星系的一个矮星系,邻近双鱼座 A,距地30百万光年。

NGC 7077是一个透镜星系和蓝致密矮星系,距离地球5600万光年,位置在星座的宝瓶座内。

NGC 6503是位于本地空洞边缘的视场矮星系,在天球上位于天龙座,距地1700万光年。

从银河系到3亿秒差距的局部宇宙,比周围地区的密度小15-50%,这被称为本地空洞或本地孔。业余爱好者称为KBC空洞,然而其它的出版品中没有用这个名称。???

KBC空洞是一片巨大的空旷宇宙区域,包含拉尼亚凯亚超星系团,和更高一级的双鱼-鲸鱼座超星系团复合体,太阳乃至银河系位于中心不远处。

南方本超空洞,位于本超星系团的旁边,距离地球3.07亿光年,直径3.58亿光年。

北方本超空洞(Northern Local Supervoid)位于室女座(本地)、后发座、和武仙座超星系团之间,最靠近我们的超级空洞,距离地球1.98亿光年,直径3.39亿光年。

谷歌图。。。


玉夫座长城(Sculptor Great Wall)是『』相对靠近银河系(红移量z=0.03)的星系超级结构(星系墙、星系长城)也是一般所谓的玉夫座超星系团,也被称为“南方长城”(Southern Great Wall)。通过测量红移估计它们的大小,哈勃常数使用67.8时,这个结构的大小大约为100 Mpc长(约3.3亿光年),70 Mpc宽(约2.3亿光年),10 Mpc深(约0.3亿光年)。包含哪些呢。。

两种模拟图1
两种模拟图2

CfA2长城(CfA2 Great Wall)又名后发座长城 (Coma Wall)或北方长城”(Northern Great Wall),是一个巨大的星系纤维结构。CfA2长城的最大尺寸是7.5亿光年,宽2亿光年,厚度约1600万光年。它的最近点距离地球约3亿光年,最远点距离地球5.5亿光年。

CfA2长城(Coma Wall)由三个巨大的武仙座(Hercules)、后发座(Coma)、狮子座(Leo)超星系团组成,位于这张本地宇宙图的右边。


玉夫座相关:

玉夫座(Sculptor)位于南天星空,整个星座完全处在银河之中(?)。玉夫座α是玉夫座最亮星,是一颗蓝白色的B型巨星,与地球距离约为780光年。

玉夫座矮星系是银河系两个最先发现的矮椭伴星系之一,另一个是天炉座矮星系。『』玉夫座矮星系位于玉夫座,这也是其名称的来源,它包含有三个球状星团。『』玉夫座星系位于玉夫座星系团的中心,是最靠近银河系的星系团之一,玉夫座星系(NGC 253)是这个星系团中最明亮的星系,属于玉夫座,距地11.4百万光年,它的同伴有NGC 247、PGC 2881、PGC 2933、Sculptor-dE1、和UGCA 15。虽然超新星一般都与星爆星系联系在一起,但在玉夫座星系只侦测到一颗超新星。


史隆长城(Sloan Great Wall,SGW),是星系组成的巨墙,它由众多星系组成,又被称为大尺度丝状结构。长13.7亿光年。位于距地球约10亿光年(1Gly)之外的乌鸦座、水蛇座和半人马座的区域内。

在史隆长城中有数个有趣的超星系团,最大的SC1 126,另一个大型超星系团S1 111。

『』图片文:直径达可观测宇宙1/60的星系巨墙,ROUGHLY SPANS 1/60TH THE DIAMETER OF THEDBSERVABLE UNIVERSE

武仙-北冕座长城(Hercules-Corona Borealis Great Wall)是宇宙中一个由星系组成的巨大超结构,是大尺度纤维状结构的一部分,或是以重力结合的巨大星系集群,延伸长度超过100亿光年,另一端的长度是72亿光年。是宇宙中已知最大的单一结构。但作为一种结构的存在仍有争议。武仙-北冕座长城的红移值为1.6到2.1,相当于距离地球约100亿光年。

在足够大的尺度下的宇宙是接近均匀的。

武仙座星系团(Hercules Cluster)是一个离我们六亿五千万光年远的星系团,拥有大量富含尘埃云气及恒星形成区的旋涡星系,还有少量缺乏尘埃云气和新生恒星的椭圆星系。


北冕座超星系团是位于北冕座的一个超星系团,包含星系团阿贝尔2056、阿贝尔2061、阿贝尔2065。它的红移是0.07,这相当于9亿6,400万光年的距离。


牧夫座空洞(Bootes void),是只有一百来个星系的区域,直径2.5亿光年,距离地球7亿光年。

波江座超空洞(Eridanus Supervoid),与银河系相距大约60亿到100亿光年,其长度大约为5亿到10亿光年。


阿尔库俄纽斯(Alcyoneus)星系,是巨型射电星系,距地球约30亿光年,它包含一个宿主星系,以及从其中心爆发出的大规模喷流和射电瓣。是天文学家发现的已知最大的星系,直径是银河系的153倍,比IC1101星系长度又大了2.6倍。

一般的星系都有射电辐射。但射电星系通常指发出强烈的射电辐射(比一般的星系强102~106倍)的星系。她两侧的电流喷射长度,都至少800万光年。


1987年在三个遥远星系团的中心区各发现一个非常巨大的发光弧。这些巨弧宽逾3万光年,长度超过30万光年。每个弧都是一个圆心位于某亮椭圆星系的圆的一段。



链接:豆瓣详细:漫游宇宙(五)距离5,000光年:星云与星团 银河系猎户座旋臂https://m.douban.com/note/707900475/?type=collect

https://m.douban.com/mip/note/707904010/


HD1星系,红移值为13.24,距地135亿光年,目前最遥远的星系。


韦伯太空望远镜发现了最早的星系。英国赫特福德大学的天文学家和共同作者艾玛-柯蒂斯-莱克说:“较近的星系很有可能伪装成非常遥远的星系。看到光谱后发现,确认这些星系处于我们视野的真正边缘,有些星系比哈勃能看到的还要远!”随着宇宙的扩张,光的波长被拉长,来自这些最年轻的星系的光被拉长了14倍之多。光谱学确认有两个星系位于红移13,相当于宇宙大约有3.3亿年历史的时候。(22.12月)


本篇后面小部分是草稿未完待续,需要补充:

①室女座超星系团    最近的恒星Closest Stars

临近的超星系团      

2000万光年内,最近的星系群Nearest Cluster。找除平面图外的。  


Hydra cluster长蛇座星系团

Antlia cluster唧筒座 ,,矮星系

Bulk flow toward整体流

Antlia-Centaurus半人马座

英仙座星系团(Pisces-Perseus) 

后发座星系团(Coma Cluster)


②双鱼-鲸鱼座超星系团复合体(Pisces–Cetus Supercluster Complex)

图片文:双鱼-鲸鱼座超星系团复合体PISCES-CETUS SUPERCLUSTER COMPLEX

A GALAXY FILAMENT INCLUDING THE LANIAKEA SUPERCLUSTER

10亿 LIGHT YEARS


③Vela超星系团之前一直被银河系的恒星光芒和尘埃遮掩了,但其实是一个质量巨大的星系团,并且会影响到银河系的运动。

位于银河系附近的“大吸引子”(GA)是横跨银河平面的大型网状结构的一个例子。


长蛇座「HCG 40」星系群

摩羯座的空洞,直径2.3亿光年。

后发座超星系团是邻近银河的超星系团,拥有后发座星系团(阿贝尔1656)和狮子座星系团 (阿贝尔1367)两个星系团。距离地球大约3亿光年。

矩尺座星系团(ACO 3627、Abell 3627)是一个隐藏在银河系隐匿带内,富含星系的星系集团,靠近巨引源所在的中心方向上。

巨引源中心的区域在半人马座长城(Centaurus Wall)内,长城的交汇点附近是矩尺座星团。

……



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