星系团与大尺度结构
星系并非随机散布,而是组织成群、团、丝和空洞,共同构成了宇宙网,即宇宙中最大的结构。
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Definition
大尺度结构是宇宙中物质组织成星系团、丝状物、薄片和空洞网络的形式;星系团是最大的引力束缚系统,包含数百到数千个嵌入热气体和暗物质中的星系。
Scope
本领域涵盖了作为最大束缚系统的星系群和星系团、主导其可见质量的热星系团内气体、由星系聚类追踪的丝状和空洞宇宙网,以及致密星系团环境如何改变其中星系的方式。
Sub-topics
Core questions
- 星系是如何组织成群、团和宇宙网的?
- 星系团的组成和质量预算是怎样的?
- 星系的大尺度分布如何追踪底层的物质?
- 环境如何改变致密结构中的星系?
Key theories
- 星系团作为暗物质主导的系统
- 兹威基对后发座星系团中星系运动的测量表明,其质量远超可见星系所能提供的,这是暗物质的早期迹象,至今星系团仍对其构成限制。
- 星系团的层次增长
- 星系团通过沿丝状结构的小型星系群的合并和吸积,在宇宙网的节点处形成,这是层次结构形成的顶点。
- 聚类作为宇宙学探测器
- 由皮布尔斯发展的,通过关联函数描述的星系统计聚类,编码了结构的增长和宇宙学参数。
Clinical relevance
星系团和大尺度结构是强大的宇宙学实验室:它们的丰度和增长限制了暗物质和暗能量,它们的引力透镜效应可以测量不可见质量,而宇宙网是星系形成和演化的舞台。
History
兹威基(Zwicky)1937年对后发座星系团的研究首次揭示了星系团中缺失的质量。阿贝尔(Abell)在20世纪50年代编目了星系团,而从20世纪80年代开始的红移巡天,以及皮布尔斯(Peebles)等人的理论工作,绘制了宇宙网,使大尺度结构成为精确的宇宙学工具。
Key figures
- Fritz Zwicky
- P. James E. Peebles
- George Abell
- Margaret Geller
Related topics
Seminal works
- zwicky1937
- peebles1980
- kravtsov2012
Frequently asked questions
- 什么是宇宙网?
- 宇宙网是星系和暗物质排列的大尺度模式:致密的星系团由丝状结构连接,并被广阔的几乎空无一物的空洞隔开。它是引力如何放大微小初始密度变化的印记。
- 是什么将星系团维系在一起?
- 引力将星系团束缚在一起,但可见星系只提供了所需质量的一小部分。大部分质量是暗物质,而热星系团内气体贡献的可见质量比星系本身还要多。