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由於新的深空調查,天文學家現在認為所有這些地方都是「鄰近地區」中一個更大的宇宙結構的一部分,這個結構被稱為沙普利濃度。
天文學家將沙普利濃度稱為「吸引力盆地」。這是一個充滿品質的區域,充當吸引子。這是一個包含許多星系團和星系群的區域,並且是當地宇宙中物質最集中的區域。所有這些星系,再加上暗物質,將其引力影響集中。
宇宙中有許多這樣的盆地,包括拉尼亞凱亞盆地。天文學家正在努力更精確地測量它們,這應該有助於提供宇宙中最大結構的更精確的地圖。
由夏威夷大學天文學家 R. Brent Tully 領導的一個小組測量了約 56,000 個星系的運動,以了解這些盆地及其在空間中的分佈。
塔利說:“我們的宇宙就像一張巨大的網,星系沿著細絲分佈,並聚集在引力將它們拉在一起的節點上。”
“就像水在分水嶺內流動一樣,星系在宇宙吸引力盆地內流動。這些更大盆地的發現可能從根本上改變我們對宇宙結構的理解。”
宇宙流動與映射結構
塔利的團隊被稱為 CosmicFlows,他們研究那些遙遠星系在空間中的運動。該團隊的紅移調查揭示了我們當地銀河吸引力盆地的大小和規模可能會改變。
我們已經知道我們生活在拉尼亞凱亞,它的直徑約為 5 億光年。然而,其他簇的運動表明存在更大的吸引子引導簇流。
CosmicFlows 數據顯示我們可能是沙普利濃縮體的一部分,其體積可能是拉尼亞凱亞濃縮體的 10 倍。它大約是太空中最大結構體積的一半被稱為長城,這是一串綿延 14 億光年的星系。
沙普利濃度在 20 世紀 30 年代首次由天文學家 Harlow Shapley 觀測到,它是半人馬座中的一朵雲。這個超星系團沿著本星系群(我們居住的地方)的運動方向出現。因此,科學家推測它可能會影響我們星系的特殊運動。
有趣的是,處女座超星系團(以及本星系群和銀河系)似乎正向沙普利集中移動。塔利和其他人正在進行的調查應該證實,無論是什麼事物吸引著他們,都會發生這種運動。
探索宇宙中越來越大的結構
這些吸引力盆地從何而來?從某種意義上說,它們與塔利提到的宇宙及其宇宙物質網絡一樣古老。網路和吸引力盆地的種子是在大約 138 億年前播下的。
之後大霹靂,嬰兒宇宙處於熱緻密狀態。隨著膨脹和冷卻,物質的密度開始波動。這些密度波動存在微小差異。將它們視為星系、星系團甚至我們在當今宇宙中看到的更大結構的最早「種子」。
當天文學家觀測天空時,他們發現了所有這些不同結構的證據。現在,他們必須給他們解釋一下。沙普利濃度是我們的拉尼亞凱亞所屬的大盆地的想法意味著當前的宇宙學模型並不能完全解釋它的存在。
夏威夷大學天文學家 Ehsan Kourkchi 表示:“這一發現提出了一個挑戰:我們的宇宙調查可能還不夠大,無法繪製出這些巨大盆地的全部範圍。”
“我們仍在通過巨大的眼睛凝視,但即使這些眼睛也可能不夠大,無法捕捉到我們宇宙的全貌。”
測量吸引子
所有這些星系、星團和超星系團的主要參與者是引力。質量越大,重力對運動和物質分佈的影響就越大。
對於這些吸引力盆地,塔利的研究小組檢視了它們對該區域星系運動的影響。這些盆地對它們之間的星系進行了某種拉鋸戰。這會影響他們的動作。特別是,像塔利團隊正在進行的紅移調查將繪製徑向運動(沿著視線)、速度(它們移動的速度)和其他相關運動。
透過繪製整個本地宇宙中星系的速度圖,該團隊可以定義每個超星系團占主導地位的空間區域。
當然,這些動作很難定義。這就是團隊進行不同類型測量的原因。他們不僅僅繪製星系中的發光物質。他們也必須考慮暗物質的推斷存在。
還有其他併發症。例如,並非所有星係都是一樣的?也就是說,它們的形狀(形狀)和物質密度不同。天文學家可以透過測量「星系特有速度」來解決這個問題。這是其實際速度與預期的哈伯流速(反映星系之間的引力交互作用)之間的差異。
塔利團隊的調查結果應該會提供這些空間區域的更精確的 3D 地圖。這包括它們的結構以及它們的運動和速度。反過來,這些地圖應該可以更深入地了解整個宇宙中所有物質(包括冷暗物質)的分佈。