如果您想确定您在宇宙中的位置,请从您的宇宙地址开始。你生活在地球->太阳系->银河系->本地星团->处女座星团->处女座超星系团->拉尼亚凯亚。
由于新的深空调查,天文学家现在认为所有这些地方都是“邻近地区”中一个更大的宇宙结构的一部分,这个结构被称为沙普利浓度。
天文学家将沙普利浓度称为“吸引力盆地”。这是一个充满质量的区域,充当吸引子。这是一个包含许多星系团和星系群的区域,并且是当地宇宙中物质最集中的区域。所有这些星系,再加上暗物质,将其引力影响集中。
宇宙中有许多这样的盆地,包括拉尼亚凯亚盆地。天文学家正在努力更精确地测量它们,这应该有助于提供宇宙中最大结构的更精确的地图。
由夏威夷大学天文学家 R. Brent Tully 领导的一个小组测量了约 56,000 个星系的运动,以了解这些盆地及其在空间中的分布。
塔利说:“我们的宇宙就像一张巨大的网,星系沿着细丝分布,并聚集在引力将它们拉在一起的节点上。”
“就像水在分水岭内流动一样,星系在宇宙吸引力盆地内流动。这些更大盆地的发现可能从根本上改变我们对宇宙结构的理解。”
宇宙流动和映射结构
塔利的团队被称为 CosmicFlows,他们研究那些遥远星系在空间中的运动。该团队的红移调查揭示了我们当地银河吸引力盆地的大小和规模可能发生变化。
我们已经知道我们生活在拉尼亚凯亚,它的直径约为 5 亿光年。然而,其他簇的运动表明存在更大的吸引子引导簇流。
CosmicFlows 数据表明我们可能是沙普利浓缩体的一部分,其体积可能是拉尼亚凯亚浓缩体的 10 倍。它大约是太空中最大结构体积的一半被称为长城,这是一串绵延 14 亿光年的星系。
沙普利浓度在 20 世纪 30 年代首次由天文学家 Harlow Shapley 观测到,它是半人马座中的一朵云。这个超星系团沿着本星系群(我们居住的地方)的运动方向出现。因此,科学家推测它可能会影响我们星系的特殊运动。
有趣的是,处女座超星系团(以及本星系群和银河系)似乎正在向沙普利集中移动。塔利和其他人正在进行的调查应该证实,无论什么事物吸引着他们,都会发生这种运动。
探索宇宙中越来越大的结构
这些吸引力盆地从何而来?从某种意义上说,它们与塔利提到的宇宙及其宇宙物质网络一样古老。网络和吸引力盆地的种子是在大约 138 亿年前播下的。
之后大爆炸,婴儿宇宙处于热致密状态。随着膨胀和冷却,物质的密度开始波动。这些密度波动存在微小差异。将它们视为星系、星系团甚至我们在当今宇宙中看到的更大结构的最早“种子”。
当天文学家观测天空时,他们发现了所有这些不同结构的证据。现在,他们必须给他们解释一下。沙普利浓度是我们的拉尼亚凯亚所属的大盆地的想法意味着当前的宇宙学模型并不能完全解释它的存在。
夏威夷大学天文学家 Ehsan Kourkchi 表示:“这一发现提出了一个挑战:我们的宇宙调查可能还不够大,无法绘制出这些巨大盆地的全部范围。”
“我们仍在通过巨大的眼睛凝视,但即使这些眼睛也可能不够大,无法捕捉到我们宇宙的全貌。”
测量吸引子
所有这些星系、星团和超星系团的主要参与者是引力。质量越大,重力对运动和物质分布的影响就越大。
对于这些吸引力盆地,塔利的研究小组检查了它们对该区域星系运动的影响。这些盆地对它们之间的星系进行了某种拉锯战。这会影响他们的动作。特别是,像塔利团队正在进行的红移调查将绘制径向运动(沿着视线)、速度(它们移动的速度)和其他相关运动。
通过绘制整个本地宇宙中星系的速度图,该团队可以定义每个超星系团占主导地位的空间区域。
当然,这些动作很难定义。这就是团队进行不同类型测量的原因。他们不仅仅绘制星系中的发光物质。他们还必须考虑暗物质的推断存在。
还有其他并发症。例如,并非所有星系都是一样的?也就是说,它们的形状(形态)和物质密度不同。天文学家可以通过测量“星系特有速度”来解决这个问题。这是其实际速度与预期的哈勃流速(反映星系之间的引力相互作用)之间的差异。
塔利团队的调查结果应该会提供这些空间区域的更加精确的 3D 地图。这包括它们的结构以及它们的运动和速度。反过来,这些地图应该可以更深入地了解整个宇宙中所有物质(包括冷暗物质)的分布。