拉尼亚凯亚超星系团,是怎样的存在?

科学边缘


太阳系的上级天体结构,是拥有数千亿颗恒星的银河系


银河系和周围的50多个星系,一起组成了直径超过1000万光年的本星系群,但本星系群在宇宙也只是“小型系统”而已。

在本星系群之上,上百个星系群与星系团,又组成了室女座超星系团,也叫本超星系团,而这种直径1.1亿光年左右的宇宙结构,天文学家已经在可观测宇宙内,发现了数百万个,所以说本超星系团,在宇宙中只能算是“中型系统”而已。


2014年9月,天文学家定义了一个名为“拉尼亚凯亚”超星系团的新结构,其内拥有约10万星系,主要由室女座超星系团,长蛇半人马座超星系团,孔雀印第安超星系团,这三个原本互相独立的超星系团构成。

截至目前,对拉尼亚凯亚超星系团的测量工作还在继续,这个直径5.2亿光年的超级系统,是可观测宇宙内真正的“基本结构”。


在拉尼亚凯亚超星系团之上,便是目前我们所熟知的宇宙纤维结构

然而细心的人,在看到宇宙尺度上的星系纤维丛结构后,马上就会联想到,人类大脑内部的神经元结构,因为这两个结构的相似度实在是太高了。


大脑和宇宙的高相似度,一度让不少人相信“宇宙就是一个大脑”。

然而事实并非如此

人类大脑内的1000亿个神经元,以及100万亿个连接点,之所以和宇宙结构相似,只不过是因为它们都由“相同的物理规律”支配罢了。


对于人类来说,信息在大脑内部的高速传递,是产生复杂思想能力的基础,而纤维高密度结构,恰恰就是最理想的传递形状,因此人类大脑经过数百万年的进化,才演变出了今天看到的神经元结构。

而宇宙之所以呈现纤维结构,纯粹是由引力和暗物质决定的,仅占4.9%的普通物质,根本无法“填满”整个可观测宇宙,所以在引力坍塌的作用下,普通物质组成的星系们,成为了一根根细小的纤维,而纤维丛之间的空洞,则是占比26.8%的暗物质。


所以说,大脑和宇宙的“自相似性”,是同一套宇宙规律作用下的必然结果,从太空看地球的时候,人类城市群的分布,也和纤维网状结构非常相似。

从最小的普朗克长度,到直径930亿光年的可观测宇宙,一系列物理定律像“规则”一样,控制着宇宙的运行,而人类以及其他智慧生命存在的意义,就是寻找规律并利用规律,顺便见证宇宙之美。


宇宙观察


拉尼亚凯亚超星系团(Laniakea),是室女座超星系团、银河系、太阳系和地球所处的超星系团。2014年9月,夏威夷大学的布伦特·塔利(Brent Tully)和法国里昂第一大学的海伦·库尔图瓦(Helene Courtois)所领导的团队发表了一种通过星系的视向速度来定义超星系团的新方法,并由此定义了拉尼亚凯亚。按照新的定义,以往我们所知的室女座超星系团只是拉尼亚凯亚的一部分而已。

拉尼亚凯亚超星系团(Laniakea)示意图

拉尼亚凯亚超星系团内包含约10万个星系,范围达到约1.59亿秒差距(5.2亿光年)。它的质量大约是太阳的1017倍,或者是银河系的10万倍,几乎与巨大的时钟座超星系团相同。拉尼亚凯亚超星系团包含以下三个部分,而这三个部分先前被认为是各自分离的超星系团:

  • 室女座超星系团,银河系所在的超星系团。
  • 长蛇-半人马座超星系团,包含了拉尼亚凯亚超星系团的重力中心,巨引源。
  • 孔雀-印地安超星系团

拉尼亚凯亚:人类已知最大的宇宙结构(红点为银河系位置)

拉尼亚凯亚超星系团内最巨大的星系团包含室女座星系团、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[8]。整个超星系团由大约300到500个已知的星系团和星系群组成,而实际数字可能更高,这是因为部分天区被银河系的隐匿带遮蔽而无法被观测。

超星系团是宇宙中最大的结构之一,并且其边缘难以判断,尤其是由内向外观测时。发现拉尼亚凯亚的团队使用电波望远镜将本星系群的星系运动绘制成分布图。在特定超星系团内,所有星系的运动都会朝向超星系团的质量中心。而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。

分析星系运动,并将本动速度和宇宙膨胀效应分离的新方式为维纳滤波。该方式用于有明确天体位置资讯的时候,可以分析出3亿光年(9200万秒差距)的范围,并显示其流动模式。加上这个限制,可知道拉尼亚凯亚超星系团正对着夏普力超星系团移动,因此夏普力和拉尼亚凯亚这两个超星系团可能是更复杂结构的一部分

邻近拉尼亚凯亚超星系团的其他超星系团有夏普力超星系团、武仙座超星系团、后发座超星系团、英仙-双鱼超星系团。这些超星系团和拉尼亚凯亚超星系团之间的边界在拉尼亚凯亚超星系团被确认存在时仍无法清楚地判定

拉尼亚凯亚(Laniakea)这个词来自于夏威夷语,意为“无尽的天堂”。这个名称是由任教于卡比奥拉尼社区学院的夏威夷语副教授Nawa'a Napoleon所建议的。这个名称是向利用天文知识在太平洋中航行的波利尼西亚人致敬。


西琴宇宙


当人类无法解决的问题,我们不妨相信一下上帝。


不吃肉的同学


拉尼亚凯亚超星系团是银河系、太阳系和地球所处的超星系团。2014年9月,夏威夷大学的布伦特·塔利(Brent Tully)和法国里昂第一大学的海伦·库尔图瓦(Helene Courtois)所领导的团队发表了一种通过星系的视向速度来定义超星系团的新方法,并由此定义了拉尼亚凯亚。按照新的定义,以往我们所知的室女座超星系团只是拉尼亚凯亚的一部分而已。

拉尼亚凯亚超星系团内包含约10万个星系,范围达到约1.59亿秒差距(5.2亿光年)。质量相当于太阳的1*10^17倍,或者是银河系的10万倍,我们的银河系就位于这张宇宙之网的一条“流苏”上。拉尼亚凯亚超星系团几乎与巨大的时钟座超星系团相同。拉尼亚凯亚超星系团包含以下三个部分,而这三个部分先前被认为是各自分离的超星系团。

拉尼亚凯亚超星系团内最巨大的星系团包含室女座星系团、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。整个超星系团由大约300到500个已知的星系团和星系群组成,而实际数字可能更高,这是因为部分天区被银河系的隐匿带遮蔽而无法被观测。


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