กระจุกกาแล็กซีและโครงสร้างขนาดใหญ่
กาแล็กซีไม่ได้กระจัดกระจายอย่างสุ่ม แต่จัดเรียงตัวเป็นกลุ่ม กระจุก สายใย และช่องว่าง ซึ่งรวมกันเป็นใยจักรวาล ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดในเอกภพ
Definition
โครงสร้างขนาดใหญ่คือการจัดเรียงตัวของสสารในเอกภพเป็นใยของกระจุกกาแล็กซี สายใย แผ่น และช่องว่าง; กระจุกกาแล็กซีเป็นระบบที่ยึดเหนี่ยวกันด้วยแรงโน้มถ่วงที่ใหญ่ที่สุด ซึ่งประกอบด้วยกาแล็กซีหลายร้อยถึงหลายพันกาแล็กซีที่ฝังอยู่ในก๊าซร้อนและสสารมืด
Scope
ขอบเขตนี้ครอบคลุมกลุ่มและกระจุกกาแล็กซีในฐานะระบบที่มีมวลมากที่สุด ก๊าซร้อนระหว่างกระจุกที่ครอบงำมวลที่มองเห็นได้ ใยจักรวาลที่เป็นสายใยและช่องว่างที่เกิดจากการรวมกลุ่มของกาแล็กซี และวิธีการที่สภาพแวดล้อมของกระจุกที่หนาแน่นเปลี่ยนแปลงกาแล็กซีภายในนั้น
Sub-topics
Core questions
- กาแล็กซีจัดเรียงตัวเป็นกลุ่ม กระจุก และใยจักรวาลได้อย่างไร?
- องค์ประกอบและงบประมาณมวลของกระจุกกาแล็กซีคืออะไร?
- การกระจายตัวของกาแล็กซีขนาดใหญ่ติดตามสสารพื้นฐานได้อย่างไร?
- สภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงกาแล็กซีภายในโครงสร้างที่หนาแน่นได้อย่างไร?
Key theories
- กระจุกกาแล็กซีในฐานะระบบที่ครอบงำด้วยสสารมืด
- การวัดการเคลื่อนที่ของกาแล็กซีในกระจุก Coma ของ Zwicky บ่งชี้ว่ามีมวลมากกว่าที่กาแล็กซีที่มองเห็นได้ให้ไว้มาก ซึ่งเป็นข้อบ่งชี้แรกของสสารมืดที่กระจุกกาแล็กซียังคงจำกัดอยู่ในปัจจุบัน
- การเติบโตแบบลำดับชั้นของกระจุกกาแล็กซี
- กระจุกกาแล็กซีก่อตัวขึ้นที่จุดเชื่อมต่อของใยจักรวาลโดยการรวมตัวและการสะสมของกลุ่มที่เล็กกว่าตามสายใย ซึ่งเป็นจุดสูงสุดของการก่อตัวของโครงสร้างแบบลำดับชั้น
- การรวมกลุ่มในฐานะเครื่องมือสำรวจจักรวาลวิทยา
- การรวมกลุ่มทางสถิติของกาแล็กซี ซึ่งอธิบายโดยฟังก์ชันสหสัมพันธ์ (correlation functions) บ่งบอกถึงการเติบโตของโครงสร้างและพารามิเตอร์ทางจักรวาลวิทยา ตามที่ Peebles ได้พัฒนาไว้
Clinical relevance
กระจุกกาแล็กซีและโครงสร้างขนาดใหญ่เป็นห้องปฏิบัติการทางจักรวาลวิทยาที่มีประสิทธิภาพ: ความอุดมสมบูรณ์และการเติบโตของพวกมันจำกัดสสารมืดและพลังงานมืด การเลนส์ความโน้มถ่วงของพวกมันชั่งน้ำหนักมวลที่มองไม่เห็น และใยจักรวาลเป็นเวทีที่กาแล็กซีก่อตัวและวิวัฒนาการ
History
การศึกษาของ Zwicky ในปี 1937 เกี่ยวกับกระจุก Coma ได้เปิดเผยถึงมวลที่หายไปในกระจุกเป็นครั้งแรก Abell ได้จัดทำบัญชีกระจุกกาแล็กซีในช่วงทศวรรษ 1950 และการสำรวจการเลื่อนแดงตั้งแต่ทศวรรษ 1980 เป็นต้นมา ควบคู่ไปกับงานทางทฤษฎีของ Peebles และคนอื่นๆ ได้ทำแผนที่ใยจักรวาลและทำให้โครงสร้างขนาดใหญ่เป็นเครื่องมือทางจักรวาลวิทยาที่มีความแม่นยำ
Key figures
- Fritz Zwicky
- P. James E. Peebles
- George Abell
- Margaret Geller
Related topics
Seminal works
- zwicky1937
- peebles1980
- kravtsov2012
Frequently asked questions
- ใยจักรวาลคืออะไร?
- ใยจักรวาลคือรูปแบบขนาดใหญ่ที่กาแล็กซีและสสารมืดจัดเรียงตัวอยู่: กระจุกที่หนาแน่นเชื่อมต่อกันด้วยสายใย คั่นด้วยช่องว่างขนาดใหญ่ที่เกือบจะว่างเปล่า มันคือร่องรอยว่าแรงโน้มถ่วงขยายความแปรผันของความหนาแน่นเริ่มต้นเล็กน้อยได้อย่างไร
- อะไรที่ยึดเหนี่ยวให้กระจุกกาแล็กซีอยู่รวมกัน?
- แรงโน้มถ่วงยึดเหนี่ยวกระจุกกาแล็กซีไว้ด้วยกัน แต่กาแล็กซีที่มองเห็นได้ให้มวลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น มวลส่วนใหญ่เป็นสสารมืด โดยมีก๊าซร้อนระหว่างกระจุก (intracluster gas) ที่มีมวลที่มองเห็นได้มากกว่าตัวกาแล็กซีเอง