我们家园所在超级星团,拉尼亚凯亚超星系团正在我们眼前消失
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发布时间：2023-04-12 18:48
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时间：2023-10-05 22:57
在我们可观测的宇宙中发现并绘制了超星团，它们是最大的已知星系团的十倍以上。不幸的是，由于宇宙中暗能量的存在，这些超星系团，包括我们自己的，只是拉尼亚凯亚超星系团的表面结构。实际上，它们只是幻觉，它们正从我们眼前消失。
我们所知的宇宙大约在138亿年前开始于大爆炸。它充满了物质、反物质、辐射等；我们今天所知道的所有粒子和场，甚至可能更多。然而，从大爆炸最早的那一刻起，它就不仅仅是这些能量量子的统一海洋。取而代之的是，在所有尺度上都存在着微小的缺陷——大约在0.003%的水平上，有些区域的物质和能量比平均值略多或略少。
在这些区域中的每一个，一个伟大的宇宙种族接踵而至。比赛是在两种相互竞争的现象之间进行的：
由于正常物质和暗物质都充斥着我们的宇宙——但数量不足以使整个宇宙重新出现——我们的宇宙首先形成恒星和星团，第一个恒星出现在大爆炸后不到2亿年的时间。在接下来的几亿年中，结构开始出现在更大的尺度上，第一星系形成，星团合并在一起，甚至星系也从附近的低密度区域吸引物质。
随着时间的流逝，我们从几亿年到数十亿年，从宇宙大爆炸以来的时间测量中，星系聚集在一起形成宇宙的第一个星系团。在银河系中有数千个银河系大小的星系，在这些星系团的核心上，巨大的合并形成巨大的椭圆形巨星。在现代极端情况下，像IC 1101这样的星系可以发展成无数的太阳质量。
在更大的空间尺度和更长的时间尺度上，宇宙网开始形成，暗物质的细丝追踪出一系列相互连接的线。暗物质驱动宇宙的引力增长，而正常物质也通过引力以外的力相互作用，导致气体团块、新恒星、甚至新星系在足够长的时间尺度上形成。
同时，细丝之间的空间——宇宙的低密度区域——把它们的物质交给周围的结构，成为巨大的宇宙空洞。星系点缀长丝，落入更大的宇宙结构中，多个丝相交。在足够长的时间尺度上，最壮观的物质连接甚至开始相互吸引，导致星系团和星系团开始形成更大的结构：银河系超级星系团。
超级集群是：
所有这些都是由追踪宇宙网的巨大宇宙细丝连接起来的。它们的引力相互吸引这些成员朝向一个共同的质心，这些大的结构跨越数亿光年，并且包含100000个以上的星系。
如果我们在宇宙中所拥有的只是暗物质、正常物质、黑洞、中微子和辐射——这些成分的综合引力效应与宇宙的膨胀抗争——超级星系团最终将占据至高无上的地位。如果有足够的时间，这些巨大的结构将相互吸引，并融合在一起，创造出一个巨大的，束缚的宇宙结构，其比例是无与伦比的。
在我们自己的宇宙角落里，银河系可以在一个我们称之为本地群的小社区里找到。仙女座是我们当地最大的星系，其次是银河系、三角星系，以及60个更小的矮星系，这些星系在三维的体积上散布着数百万光年。我们的本地群是我们附近众多小星系群中的一个，还有M81星系群、玉夫座星系群和Maffei星系群。
在附近的空间中较大的类群（如狮子座I群或Canes II群）也很丰富，每个星系中都有十几个大星系。但附近最具优势的结构是室女座星系团，它包含了一千个银河系的大小和质量相当的星系，它们的距离仅为50-60万光年。室女座星系团是我们附近宇宙的主要物质来源。
但是室女座星系团本身只是众多星系团中的一个，星系团本身就是成百上千个大星系的集合，这些星系是在附近的宇宙中被映射出来的。半人马星团、英仙-双鱼超星系团、唧筒座星团和矩尺座星团代表了靠近银河系的一些最密集、最大的质量聚集区。它们非常符合宇宙网的这一理念，星系和群的"弦"沿着连接这些大星团的细丝存在，空间中的巨大空隙将这些包含质量的区域彼此隔开。这些空隙极其低密，而这些细丝的关联过度密集;很显然，在宇宙时间尺度上，低密度区域已经将其大部分物质交给了密度更大、星系丰富的星团。
它们与宇宙网络的概念非常吻合，其中“串”的星系和组沿着这些大团簇的长丝存在，空间中的巨大空隙将这些质量区域彼此分开。这些空洞的密度极低，而这些细丝的连接处则过于密集；很明显，在宇宙时间尺度上，低密度区域已经把大部分物质交给了密度更高、富含星系的星系团。
在我们更大的银河系邻里，大约一光年或二亿光年出去，所有这些星系团（除了位于附近空隙的另一边的英仙-双鱼超星系团）似乎有着星系和星系群之间的细丝。它似乎构成了一个更大的结构，如果你把它里面的每个星系——无论大小——都加起来，我们完全预计总数将超过10万个。
这是我们称之为拉尼亚凯亚超星系团的物质的集合：我们的本地超级星团。它将我们自己的巨大星团，室女座星团，与半人马星团，巨引源，矩尺座和许多其他星团联系起来。这是一个美丽的想法，它代表比目视检查所揭示的更大的尺度上的结构。但是，拉尼亚凯亚的概念，特别是一般的超级集群，有一个问题：这些不是真正的，绑定的结构，但只是目前正在完全消失的过程中的表面结构。
我们的宇宙不仅仅是一个初始膨胀和由物质和辐射引起的反引力之间的竞赛。此外，还有一种空间本身固有的正能量形式：暗能量。随着时间的推移，它会导致遥远星系的消退加速。也许最重要的是，它在更大的尺度和更晚的时间变得更重要，这与超星团的存在是特别相关的。
如果没有暗能量，拉尼亚凯亚超星系团是真的。随着时间的推移，它的星系和星系团将相互吸引，导致100000个星系的巨大组合，我们的宇宙从未见过这样的星系。不幸的是，大约60亿年前，暗能量成为了我们宇宙演化的主导因素，而拉尼亚凯亚超星系团的各个组成部分已经彼此加速。拉尼亚凯亚超星系团的每一个组成部分，包括本文提到的每一个独立的群和簇，都不受引力的约束。
我们所发现的每一个超星系团不仅彼此不受引力约束，而且它们本身也不是受引力约束的结构。超星系团中的单个群和团簇是未绑定的，这意味着随着时间的推移，目前被识别为超星系团的每个结构最终都将分离。对于我们自己的宇宙角落来说，本地群永远不会与室女座群、狮子座I群或任何比我们自己更大的结构融合。
在超大的宇宙尺度上，巨大的星系集合跨越了大量的空间，似乎是真实的宇宙的超星群——但是这些表观的结构是短暂的和临时的。它们没有结合在一起，它们永远不会这样。事实上，如果一个结构在60亿年前还没有积累足够的质量成为束缚结构，当暗能量第一次主导宇宙膨胀时，它永远也不会形成绑定结构。数十亿年后，单个超级星团的组成部分将被宇宙的膨胀撕裂，永远像宇宙海洋中的孤岛一样漂泊不定。#科学知多少#
