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数据可视化展现一个宏大绚丽的宇宙

 慈溪全媒体 2015-04-01

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在过去的10年时间内,科学家对宇宙河外星系进行了详细观测,试图绘制出宇宙中的星系分布网。现在科学家发现宇宙中的星系呈一定的分布规律,如同一张巨大的宇宙网,大量的星系聚集在5亿光年内宇宙空间内,总质量达到太阳的10亿亿倍,是个名副其实的宇宙级结构。


图中发光的部分为宇宙星系聚集位置,如同无数条绵延数光年的丝带,许多星系都分布在丝带上,形成了超星系团。可以认为河外多数星系的恒星团、行星和小行星都聚集于此,如果我们进行星际航行,就可以沿着宇宙网的节点前进,从一个星系抵达另一个星系,内部包含了大约10万个河外星系。


有趣的是我们的银河系并不在星系网的中央,而是在边缘位置,这似乎也从另一个方面证明了地球并不是宇宙的中心,10万个星系中拥有庞大数量的行星,地球之外的宜居行星数量也不少。宇宙网将星系连接起来,形成了宇宙“穷游”路线图,星系网之外的地方则是浩淼的黑暗,数百光年的空间内几乎找不到任何物质。


图中显示的为宇宙网分布图,每个发光点都代表着一个星系或者是星系团,除此之外的宇宙空间除了黑暗之外什么都没有。这或许也是未来星系旅行的路线图,沿着星系网的分布我们能够找到旅游目的地。


科学家从宇宙网中发现,星系的分布并不是随机的,而是聚集在某一处宇宙空间内,形成星系丝路,当星系数量不断增加后,就形成了巨大的超星系团,这是宇宙级的结构。虽然明亮的超星系团结构庞大,但银河系仅仅是角落中不起眼的星系,而超星系团则是可观测宇宙中的一部分,由此可见宇宙是多么庞大。


负责本项研究的科学家布伦特·塔利博士来自夏威夷的檀香山大学,他的研究小组对本地星系的移动速度进行了观测,作为宇宙星系分布图的数据基础,本项研究论文发表在《自然》杂志上。


【据参考消息报道】英媒称,历时10年时间,科学家对未知宇宙进行的探索为我们呈现了一幅令人难以置信的宇宙图景,向人们清晰地展示了我们的银河系和10万个遥远星系之间的路径。英国《每日邮报》网站3月14日报道,由恒星、行星和小行星构成的、拥有10万万亿个恒星的波澜壮阔的本超星系团图景绵延5亿光年,被命名为“兰天”,夏威夷语意为“无尽的天堂”。


宇宙路线图

这一惊人的发现向人们展示出我们的家园——地球和太阳系所在的银河系正位于这一广袤的宇宙网络的边缘。

这幅壮阔的路线图看似密度很大,实则不然。在每个光亮之间,都是无尽的黑暗,是几百光年的虚空。

人类描绘本超星系团“兰天”尚属首次,这幅图景显示了沿着闪光路径、呈现发散状的星系在茫茫宇宙中运行时是如何受重力牵引聚合的。

一直以来,科学界就深知,星系并非随意散布于宇宙深空中,而是以星团的形式聚合在一起。宇宙中的星团交织在一起便形成了蔚为壮观的超星系团,如前面所提到的“兰天”。

为了让你对“兰天”的大小有个基本概念,请想象,我们的地球是太阳系的一颗行星,而太阳则是银河系中数十亿颗恒星中的一个。我们的银河系是“兰天”约10万个星系中的普通一员,并无任何与众不同之处。

即便这璀璨夺目的“兰天”是如此之浩大,也只是我们肉眼可见宇宙的冰山一角而已。在“兰天”中,星系向着一个中央区域流动,这一区域叫做巨引源,相当于一个巨大的重力“峡谷”。

在“兰天”附近,还有其他四个超星系团,分别名为“沙普利”、“武仙座”、“后发座”以及“英仙座-双鱼座”。然而我们很难清楚地界定邻近超星系团的起止点。

在美国夏威夷大学布伦特·塔利博士的带领下,由科学家组成的研究小组通过对我们周围星系速度的测算绘制出了“兰天”的边界。

研究人员将星系的运动比作山上或是峡谷中的水流,以此追溯划定星系向内净移动区域的外表面。

研究人员在英国《自然》周刊上发表的文章中写道:“我们认为,超星系团是在这样一个表面之下的介质,我们用这样的方式来界定本超星系团、即‘兰天’的范围。”

这张照片是哈勃空间望远镜在2003年至2012年间拍摄之后合成而得到的图像。

【科学世界】我们都知道,太阳系位于银河系的一条悬臂上。那么,银河系又位于哪里呢?

经过10年的研究,科学家公布了一张比银河系尺度还大一个数量级的惊人图片——“宇宙路线图”,展示了巨大的超星系团——拉尼亚凯亚超星系团(Laniakea,夏威夷语,意为无尽的天堂)。



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包含10万个星系,范围约5亿光年,质量相当于太阳的10^17倍。

银河系位于拉尼亚凯亚超星系团的一条“流苏”上

夏威夷大学的科学家们记录了银河系周围8000多个星系的位置和剔除宇宙学红移之后的相对运动。在下图中,朝向我们而来的星系标为蓝色,远离我们而去的星系标为红色。



这样,他们建立起一个“宇宙流”的模型。



在这个模型中,我们可以看到,在拉尼亚凯亚超星系团的中心,距离地球1.5亿~2.5亿光年的地方,有一个神秘的区域,相当于数万星系质量的引力中心,所有星系都朝向它而去。我们称它为“巨引源”(Great Attractor)。在大约几亿光年外的数百万个星系都受到巨引源的影响。


宇宙目前已知的最大结构是大尺度纤维状结构——就像一张巨大的网,而这些纤维组成了宇宙中空洞的边界。宇宙的空洞中,几乎空无一物。“纤维”则是由超星系团所组成。

以地球为中心,十亿光年尺度的宇宙,中心圆圈内是拉尼亚凯亚超星系团的位置。

所以,银河系就是一个位于拉尼亚凯亚超星系团郊区的小村庄。

摘自:大数据邦


 

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