國家天文臺發現新的星系團

宇宙中的物質在引力作用下聚集，使得宇宙在百萬光年尺度上呈現纖維狀、巨牆和空洞等多種結構特徵。星系團是由幾百甚至幾千個像銀河系這樣的星系組成的集團，是宇宙纖維結構中星系分佈最為密集的區域，是宇宙中最大的自引力束縛系統，它們的質量一般是太陽質量的10

最近，中國科學院國家天文臺副研究員文中略和研究員韓金林，一方面從光學和紅外的全天成像數據中發現2.6萬多個新的近鄰星系團；另一方面從更深的巡天數據中發現1500多個遙遠（紅移大於0.7）的大質量星系團，使得紅移大於0.75的大質量星系團數量比過去增加了3倍。

文中略從博士研究生階段就在韓金林指導下用自主發展的算法從美國斯隆（SDSS）巡天數據中證認星系團。2009年，他們證認出近4萬個星系團，是當時最大星系團樣本的近三倍，而且它們分佈在更遠的宇宙空間。2012年，他們改進了星系團證認的算法，從SDSS巡天的14000平方度天區（約佔全天空面積的三分之一）數據中證認出132684個星系團。2015年，他們補充了更精確的天體紅移（即距離）信息，又證認出25419個較高紅移的星系團。他們發現的星系團總數已超過15萬個，是迄今為止世界上最大的星系團樣本，已成為國際上大量相關科研工作的基礎數據。

在SDSS巡天區域以外的廣大天區，長期以來因為缺乏數據，只有少量（4000多個）星系團被證認出來，最主要的發現工作還是1989年Abell等人完成的。近期，文中略等人利用全天的光學（SuperCOSMOS）和紅外（2MASS和WISE）數據，從28000平方度天區（扣除了銀河系的背景區域，約佔全天空面積的三分之二）證認出47600個紅移範圍0.025的近鄰星系團（見圖1），其中26125個屬於首次發現。在SDSS天區以外，新發現的星系團數目是原先的六倍。該研究論文於2018年3月發表在英國《皇家天文學會月刊》上。另一方面，從遙遠宇宙中發現星系團是目前許多相關研究的出發點和難點。過去高紅移的大質量星系團數量非常稀少（紅移大於0.75只有200多個）。文中略和韓金林將SDSS和WISE巡天數據結合起來，證認出1959個高紅移的大質量星系團（見圖2），其中1505個是新發現的，紅移大於0.75的星系團有955個，使得遠距離的星系團數量增加了3倍。論文近期發表於英國《皇家天文學會月刊》。

該系列工作受到國家自然科學基金和天文聯合基金的支持。

2018年3月國家天文臺發佈的47600個星系團在天球上的分佈（注：銀道座標。銀河區域因為銀河系遮擋，星系團很難在這樣的數據中被發現）。黑色的+號表示新發現的26125個星系團，橘色×號表示過去已知的星系團（注：大部分也是文中略等人2012年發現的）。

左圖表示從SDSS-WISE數據中證認出的1959個星系團的紅移（距離）分佈，對應82億—108億光年。右圖顯示一例新證認出的星系團，紅移為0.86（距離約96億光年），多數的黃色星系是該星系團的成員星系。

閱讀更多 茶無弄 的文章

關鍵字: 探索 纖維結構 天文