[科普中國(guó)]-星系也愛(ài)抱成團(tuán)：神秘世界里的差距

星系團(tuán)也有“貧”有“富”

科學(xué)家們?yōu)榱朔奖阊芯浚瑢⒂^測(cè)到的星系團(tuán)編制為星系團(tuán)表。美國(guó)科學(xué)家艾貝爾把帕洛瑪星系巡天數(shù)據(jù)中的4000個(gè)星系團(tuán)移植進(jìn)了星系團(tuán)總表，成為當(dāng)今科學(xué)家們最常用的一個(gè)星系團(tuán)表。艾貝爾在編制星系團(tuán)表的時(shí)候，定義了一個(gè)“富度”來(lái)作為星系團(tuán)的分類標(biāo)準(zhǔn)。

所謂“富度”是指：選定一個(gè)星等，并以此為標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)值比星系團(tuán)中的第三亮星的星等大2等，然后計(jì)算該星系團(tuán)中小于這個(gè)星等標(biāo)準(zhǔn)的星系數(shù)量，星系數(shù)量多的成為“富”星系團(tuán)，星系數(shù)量少的則成為“貧”星系團(tuán)。根據(jù)艾貝爾的研究，最“貧”的星系成員大致為40左右，而最“富”的星系成員能夠到達(dá)300左右。星系團(tuán)中的這種貧富差距，是和星系的形成及演變分不開(kāi)的。

為什么星系團(tuán)喜歡湊在一起

天文學(xué)家已經(jīng)在銀河外星系發(fā)現(xiàn)了上千億個(gè)星系。這些星系并不是孤立地分散在宇宙之中，它們往往會(huì)聚集起來(lái)形成一個(gè)個(gè)的集團(tuán)，這些由星系組成的集團(tuán)大小不一。在集團(tuán)中還存在著一種被自然數(shù)星系的氣體保衛(wèi)，這些氣體的質(zhì)量相當(dāng)于星系集團(tuán)中所有星系質(zhì)量的總和。科學(xué)家們通過(guò)物理定律發(fā)現(xiàn)，那些星系集團(tuán)的質(zhì)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于星系和氣體質(zhì)量的總和，科學(xué)家把這些質(zhì)量的來(lái)源稱為暗物質(zhì)。這些氣體、星系、暗物質(zhì)之所以能夠聚集在一起，是因?yàn)樗鼈兌际艿搅艘Φ挠绊?，聚集在一起，形成了一個(gè)龐大的天地系統(tǒng)，這就是科學(xué)界所說(shuō)的星系團(tuán)。

球狀星團(tuán)武仙座M13

星系團(tuán)按照其形態(tài)，又可分為規(guī)則星系團(tuán)和不規(guī)則星系團(tuán)。規(guī)則星系團(tuán)大致具有球?qū)ΨQ的外形，這和恒星世界中的球狀星團(tuán)有些相似，所以又可以成其為球狀星系團(tuán)。規(guī)則星系團(tuán)往往有一個(gè)高密度的中心區(qū)，團(tuán)內(nèi)經(jīng)常包含有上千個(gè)星系，這些星系大都為橢圓星系或透鏡型星系。而不規(guī)則星系團(tuán)又被稱作疏散星系團(tuán)，它們的結(jié)構(gòu)同規(guī)則星系團(tuán)相比，會(huì)顯得較為松散沒(méi)有特定的形狀，也沒(méi)有中央星系集中區(qū)域；較為有代表性的不規(guī)則星系團(tuán)是武仙星系團(tuán)。不規(guī)則星系團(tuán)的數(shù)量比規(guī)則星系團(tuán)多，大的不規(guī)則星系團(tuán)中，星系數(shù)量能夠達(dá)到2500個(gè)以上，小的不規(guī)則星系團(tuán)也有幾十個(gè)。不規(guī)則星系團(tuán)是一個(gè)松散的集合體，又可被稱為星云。

疏散星系團(tuán)

河外星系隱藏著諸多秘密河外星系由數(shù)十億到數(shù)千億的恒星、星云以及星際物質(zhì)組成，河外星系自身在不停地運(yùn)動(dòng)著。這些河外星系的大小各不相同，直徑從幾千光年到幾十萬(wàn)光年不等。星系的構(gòu)成和外觀是多種多樣的，星系的分布空間也極為不均勻，星系的存在是成雙或成群。我們的銀河系周圍還存在三十多個(gè)星系，它們共同構(gòu)成了一個(gè)集團(tuán)叫做本星系團(tuán)。距離我們銀河系最近的星系是大麥哲倫星系、小麥哲倫星系和仙女座星系等，這些星系都是銀河系的鄰居。目前我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的星系團(tuán)有一萬(wàn)多個(gè)，通過(guò)對(duì)星系的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、氣體等方面的觀測(cè)，可以掌握恒星以及宇宙空間的相關(guān)知識(shí)，該領(lǐng)域也是當(dāng)代天文學(xué)涉足最多的領(lǐng)域。

武仙座星系團(tuán)

例如，武仙座星系團(tuán)是距離我們比較近的星系，它和銀河系的距離有6.5億光年。武仙座星系團(tuán)中有很多旋渦星系，而這些旋渦星系中含有相當(dāng)豐富的氣體和宇宙塵埃，因此，恒星也就誕生了，同時(shí)武仙座還擁有一些橢圓星系。形成旋渦星系的恒星顏色為淡藍(lán)色，形成橢圓星系的恒星時(shí)淡黃色。在日積月累中，星系團(tuán)之間的相互作用，很有可能會(huì)影響到星團(tuán)本身?？茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn)，武仙座附近的星系類型和早期宇宙的星系圖非常相似，通過(guò)對(duì)它的研究，可以解開(kāi)河外星系的諸多謎團(tuán)。

作者：楊冀魯

審校：李志洪

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