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星系長城
2006/04/24 01:12:24瀏覽2407|回應4|推薦13

我在「春天的處女」中提到了星系的結構,但是說得不清楚,必須補充說明。這牽涉到幾個名詞的定義問題。

galaxy group 指的是一小群星系的集合,所以譯作星系群。它的定義是:A small gathering of galaxies, smaller than a cluster. The Milky Way is part of the Local Group, which contains about thirty galaxies.

Local Group 就是本地星系群(本星系群),也就是銀河所在的星系群。由銀河系、仙女座星系兩個大型螺旋星系,和中型的三角座螺旋星系,以及其他小星系組成。所以本地星系群又可分為兩個或三個次星系群 subgroup。

至於 cluster,是比較大的星系群,譯作星系團。A compact group contains a few galaxies separated by a few galaxy diameters. A loose group contains on the order of 10 galaxies separated by 10-100 galaxy diameters. A rich cluster contains 100 or more galaxies within a volume comparable to that of a loose group.

這是說,一個典型的星系群,是少數星系的集合,星系之間的距離相當於一個星系直徑的若干倍。一個鬆散星系群有幾十個星系,它們之間的距離相當於星系直徑的十倍到一百倍之間。而星系團,則在相當於鬆散星系群的範圍內,集合了上百個以上的星系。(事實上,很多星系團的規範遠大於此。)

Local Group 也被定義成:The cluster of galaxies to which our Galaxy belongs. It is a poor, irregular cluster with some 20 certain members. 所謂 poor cluster,就是成員稀少的星系團。所以,成員稀少的星系團,就是星系群。

依這個定義,group 不是 cluster 的次集合,只是規模大小和星系密度不同。加上中文翻譯不統一,有時候把 group 譯作星系群,有時候卻也譯作星系團,因此常常造成混淆。

最接近銀河的大星系是仙女座星系,銀河和仙女座星系構成了本地星系群。而最接近我們的星系群,是玉夫座星系群,距離我們 1,000 萬光年。

最接近我們的星系團,則是處女座星系團,距離 5,200 萬光年。我們的星系群,和處女座星系團,以及其他的星系團、星系群,則組成了一個超星系團 supercluster。

這個超星系團叫作處女座超星系團,形狀是長條形的,處女座星系團在它的中心,而我們的本地星系群,則位於這長條形結構的一端。

由於處女座星系團的質量很大,有幾千個星系,因為引力的關係,我們的本地星系群就以每秒 350 公里的速度被吸引過去。天文學家估計,一千億年之後,我們的星系就會落入處女座星系團的核心。

處女座超星系團之中還有個大傢伙,那就是后髮座星系團,距離 3 億光年。它中心比較亮的部分就包含了上千個星系,再加上周圍較暗的星系,搞不好總數會達到上萬個。

上圖是最新的宇宙地圖。當然,這只是宇宙中很小的一部分,但已經花了天文學家們幾十年的時間。圖中扇面的軸心就是我們銀河系所在的地方,小扇子中央有個小黑人,那就是處女座星系團和后髮座星系團,但是我沒能準確的指出它們的位置。

為什麼天文學家繪製宇宙地圖要從處女座星系團和后髮座星系團開始?因為它們距離我們最近,而且聚了大量的星系。

圖中上方那個較大的扇面,是 2003 年才完成的,是距離我們較遠的星系團。從圖中可以看出來。星系並不是平均分布的,而是集中在像是肥皂泡的表面,泡泡與泡泡之間,就擠出一道道星系的長城來。


註一:上圖扇面弧線座標是天球的經度,扇面半徑座標是以「紅移」來表達的距離(以後介紹)。圖中並沒有緯度的座標。

註二:cluster 有兩種,一種是 cluster of galaxies,就是上文所說的星系團;另一種是 cluster of stars,則是由若干個恆星聚集在一起的集團,譯作星團,其中可能包含了上百萬顆恆星。我們鄰近的星團,大部分在銀河系內,也有一些在銀河系的外圍。

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琉璃帳
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宇宙的中心
2006/05/11 02:20

宇宙究竟是封閉的、平坦的或開放的,現在還不能確定。

我們姑且把事情簡單化好了,想像大爆炸前有個奇點。那麼,這個奇點並不是宇宙的中心,它就是宇宙的全部。因為「什麼都沒有的宇宙」是沒有意義的,「宇宙之外的時空」也是沒有意義的。所以,如果宇宙還只是個奇點的時候,宇宙就只是個奇點,而非一個廣大無邊的虛空中有一個奇點。那個奇點之外,並無時空。

大爆炸之後,宇宙向四面八方散去,就像我們吹氣球的時候,氣球表面逐漸擴大,表面上的各點互相遠離。那麼,我們可不可以說,氣球的中心就是宇宙的中心呢?不能。

雖然氣球的中心看來什麼也沒有,但是因為氣球的表面包圍住了一個空間,我們作為一個局外的觀察者,可以想像它有個中心。可是宇宙不同,宇宙就只是氣球的表面,而非宇宙包圍著一個空無一物的空間。氣球表面之外,並無時空。

大爆炸之前,並非虛空包圍著宇宙;大爆炸之後,也並非宇宙包圍著虛空。「什麼都沒有的宇宙」是沒有意義的,「宇宙之外的時空」也是沒有意義的。


量子客
等級:7
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宇宙有沒有中心
2006/05/10 01:45
如果宇宙真始於一個「大霹靂」(big bang)
那麼,即使整個宇宙不旋轉,各星系都相互遠離而去
還是會有一個中心吧?

琉璃帳
等級:8
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宇宙沒有絕對中心
2006/05/04 15:56

宇宙似乎不會旋轉。我看過這樣的資料,一時找不到……。

旋轉的物體,必有中心。宇宙沒有絕對的中心。

宇宙中的星系正在互相遠離而去,無論你在宇宙的那一點看,都是這樣。越遠的,速度越快。這是美國天文學家哈伯的偉大發現,所以探究宇宙深處的望遠鏡以哈伯為名。

互相遠離的物體,不可能繞著一個中心旋轉。


時和
等級:8
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宇宙是一個流場
2006/05/03 23:50

月亮繞著地球轉;

地球及其他行星繞著太陽轉,而且幾乎在同一平面上;

太陽和我們銀河系內的恆星繞著銀河中心轉,大部分星球集中形成淺碟狀的星系;

我們的銀河系和其他星系繞著宇宙中心轉,大部分的星系應該也會集中形成淺碟狀,而地球在這淺碟之中。因此從內向外看這形成巨大淺碟的星星們,就像是一道星系長城。反之,將扇形左右相連接成圓錐(cone),星系長城變成圓環。