拉尼亚克亚：银河系所在的超星系团

来源:Sky & Telescope

对朝向或远离我们而去的数千个星系进行的测量表明，银河系位于一个巨型超星系团的边缘。
天文学家测绘了银河系所在的宇宙流域，而银河只是其中的沧海一粟。研究小组将这一庞大的结构称为拉尼亚克亚（Laniakea）超星系团，它延伸了超过5亿光年，含有10万个大型星系。
这一工作发表在9月4日的《自然》杂志上，这是第一次在如此大的尺度上追踪我们所在的近域超星系团。它还提供了定义超星系团的一种物理方法。
研究者曾经花费了数十年来弄清我们近域宇宙中的引力结构。天文学家基于杰拉德·德·沃库勒尔（Gerard de Vaucouleurs）在20世纪50年代的工作，认为我们的银河系位于所谓的本超星系团边缘，这一结构宽约1亿光年，以室女星系团为中心。
但是天文学家经由斯隆数字巡天等工作，还在宇宙中看到了大得多的结构，其尺度为数百万光年。这样的星系图通常是以根据星系的宇宙学红移计算出的星系三维位置为基础的，宇宙学红移也就是随着宇宙本身的膨胀，星系的视运动导致的光谱谱线发生的位移。

                               
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拉尼亚克亚超星系团在超星系赤道面上的一个截面。（超星系赤道面是宇宙学坐标系统中的一个参考平面，它穿过太阳、银心以及室女星系团的中心，几乎与银河系的银道面垂直。）银河系是圆圈标出的区域中右侧边缘的小蓝点（位于颜色偏红的区域也就是室女星系团之下）（图片提供：SDvision interactive visualization software by DP at CEA/Saclay, France）



来自夏威夷大学檀香山分校的布伦特·塔利（Brent Tully）及其同事使用了另一种方法。他们用到的是星系的本动速度，也就是星系在近域引力结构作用下的运动。在这样的结构中，星系彼此靠近或远离。银河系以及其他诸多星系看上去正在朝所谓的巨引源运动，这里位于半人马、矩尺以及长蛇星系团附近，是一片致密的区域，位于大约1.6亿光年之外。
本动速度在每秒数百千米的量级上，而宇宙膨胀的速度在大约1.3亿光年之外增加到了每秒1万千米。（由于宇宙膨胀的本质，距离越远，星系的退行速度也越大。）塔利说，每个星系的本动速度测量存在大约10-20%的偏差。因此只有对于近距星系来说，每个系统才能有可以与膨胀速度相比的本动速度，让天文学家将其可靠地确定下来。在更远的地方，数据更为稀缺。
但是小组找到了一种方法，可以通过名为维纳（Wiener）滤镜的分析手段来回避这一问题。这一算法让小组实际上向后迈了一大步，可以观看全局情况，揭示出星系运动形成的大尺度星系流形态。在大尺度图景下，单个星系的不确定性就不会存在如此大的影响了。
去年，小组使用该技术测绘了近域宇宙中的纤维结构、星系团与巨洞，构建出了引力洪流中流线结构的迷人模拟视频。现在他们又使用自己含有超过8100个星系的Cosmicflows-2星表进一步详观。新的星标揭示出了并合又分离的星系流，说明了银河系居处其外沿的庞大结构。在新勘定的引力流域中，巨引源是中心的低谷区。
小组将这一巨型超星系团称为拉尼亚克亚，这是夏威夷语中天空（lani）与辽阔无际（akea）两个词的组合。
这一分析还揭示了其他的结构，包括名为英仙—双鱼的另一个超星系团以及一个名为沙普利（Shapley）的遥远物质集中区，后者位于大约6.5亿光年以外，拉尼亚克亚正朝向它运行。
来自爱沙尼亚塔尔图（Tartu）天文台的宇宙学家埃尔莫·坦佩尔（Elmo Tempel）称，由于这一分析的特性，他确信拉尼亚克亚这个结构是存在的。但他提醒说：“不过拉尼亚克亚的确切边界并没有得到很好的确定，如果我们进行了更多的测量，它可能会发生变化。”
由于在大约3亿光年外，严格的距离测量（本动速度计算取决于此）要罕有得多，很难弄清那里发生了什么情况。塔利说，考虑拉尼亚克亚正朝向沙普利运行，我们的超星系团可能只是大象的鼻子而已。现在他和同事可以说的是，他们将“近域的引力流域”隔离了出来。如果要弄清它是否是某些更大结构的附属物，就需要比当前星表还远上2倍的精确距离测量。
《自然》杂志还提供了该发现的相关深度视频，我推荐观看。

无边际无穷大的宇宙，就算我们再了解又能怎样？就算我们看到几十光年几百光年几亿光年前的某星球有高智慧生物，又能如何？ 有时候不得不感慨，造物主把这个宇宙搞那么大究竟是为什么？到底有些什么不可告人的目的？

星月幽梦 发表于 2014-9-18 12:27
无边际无穷大的宇宙，就算我们再了解又能怎样？就算我们看到几十光年几百光年几亿光年前的某星球有高智慧生 ...

色即是空。

一想到在数亿光年的巨大距离跨度上，引力还是起着巨大的作用，就有一种神秘和敬畏感。