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第41章 后发座星系团
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天文学家在后发座星系团中发现了许多合并星系的:

NGc 4839:一个正在合并的星系对,两个螺旋星系的盘结构正在碰撞融合;

链条星系:一系列小星系排成一列,像是被引力串联起来的宇宙项链,即将合并成一个更大的星系;

潮汐尾星系:NGc 4745A\/b,一对相互作用的星系,拖着长达数十万光年的潮汐尾。

4. 时间尺度:星系演化的慢镜头

星系合并是一个漫长的过程,通常需要数十亿年:

初始碰撞:两个星系开始相互靠近,引力相互作用增强;

合并阶段:星系盘结构破坏,恒星与气体混合;

最终稳定:形成一个新的椭圆星系,恒星形成活动停止。

十、巨引源的引力漩涡:后发座星系团的宇宙命运

后发座星系团并非孤立存在——它是巨引源(Great Attractor)的一部分。巨引源是一个巨大的引力中心,质量约101?倍太阳质量,吸引着周围数亿光年内的星系向其运动。

1. 巨引源的:星系运动的

1970年代,天文学家通过测量星系的红移,发现了一个奇怪的现象:许多星系的运动速度比哈勃定律预测的更快,似乎被一个巨大的引力源吸引。这个引力源被称为巨引源。

2. 定位与质量:宇宙中的大质量怪兽

通过后续观测,天文学家确定巨引源位于长蛇座-半人马座方向,距离地球约1.5-2.5亿光年。它的质量约为101?倍太阳质量——相当于一万个后发座星系团的质量。

3. 后发座星系团的:被巨引源

后发座星系团正在以约600公里\/秒的速度向巨引源运动。这种运动将改变星系团的未来:

结构变形:星系团的形状可能被巨引源的引力扭曲;

合并加速:星系团内部的星系合并可能加速,因为引力扰动增加了星系间的相互作用;

最终命运:数十亿年后,后发座星系团可能被巨引源完全吸收,成为其结构的一部分。

4. 宇宙大尺度结构:纤维状的宇宙网

巨引源的存在,印证了宇宙大尺度结构的纤维状网络模型:

宇宙中的星系不是均匀分布的,而是形成巨大的纤维状结构;

这些纤维相交于(如巨引源),节点处形成富星系团;

后发座星系团位于这样一个节点上,是宇宙网的交通枢纽。

十一、动力学研究:星系团内部的引力芭蕾

后发座星系团内部的星系并非静止不动,而是在引力作用下进行着复杂的运动,形成一场引力芭蕾。

1. 速度弥散:星系团的

通过测量星系的红移差异,天文学家计算出后发座星系团的速度弥散(星系运动速度的差异)约为1500公里\/秒。这个值反映了星系团的引力温度:

速度弥散越大,引力场越强;

后发座星系团的速度弥散表明,它的引力场足以束缚住所有星系,防止它们逃逸。

2. 质量-光度比:暗物质的间接证据

星系团的质量-光度比(总质量与总光度的比值)是衡量暗物质含量的重要指标:

后发座星系团的质量-光度比约为300 ☉\/L☉(太阳质量\/太阳光度);

这个值远高于单个星系(约100 ☉\/L☉),说明星系团中含有大量暗物质。

3. 核心坍缩:中心区域的星系堆积

后发座星系团的核心区域(半径约300万光年)呈现出核心坍缩的特征:

中心区域的星系密度极高,是外围区域的100倍;

许多星系正在向中心坠落,形成星系瀑布;

这种坍缩是

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