可观测Universe 第21章 室女座超星系团。

室女座超星系团

· 描述：我们本星系群所在的更大宇宙结构

· 身份：包含拉尼亚凯亚超星系团核心部分的超星系团，跨度约1.1亿光年

· 关键事实：包含约100个星系团和星系群，其引力中心在室女座星系团方向，我们的银河系正以约600公里/秒的速度向其中心运动。

室女座超星系团：银河系的宇宙家园——本星系群所在的超级星系都市（第一篇）

引言：当我们谈论宇宙邻居时，我们在谈论什么？

夜空中，我们熟悉的银河系如同一条淡淡的乳白色光带，横跨天际。但很少有人知道，这条光带所属的本星系群（Local Group），不过是浩瀚宇宙中一个更大的里的一个小街区。这个，就是室女座超星系团（Virgo Supercluster）——一个跨度达1.1亿光年的巨大宇宙结构，包含了约100个星系团和星系群，承载着数千亿个星系的命运。

更令人震撼的是，我们的银河系并非这个的静止居民。它正以600公里/秒的速度，朝着这个超星系团的引力中心——室女座星系团方向疾驰而去。这不仅仅是一个简单的宇宙漂流，而是一场跨越亿万年的引力朝圣。

在这一篇幅里，我们将深入探索室女座超星系团的城市档案：它如何被发现？它的行政区划是怎样的？它的引力中心有何特殊之处？它在我们宇宙演化史中扮演着什么角色？这不仅是对一个天文结构的介绍，更是对我们从哪里来，要到哪里去这一古老问题的宇宙回应。

一、发现之旅：从本星系群超星系团的认知跃迁

室女座超星系团的发现，是天文学史上由近及远探索宇宙结构的经典案例，见证了人类对宇宙尺度认知的不断突破。

1.1 本星系群的身份危机：银河系的邻居们

一切始于一百年前对本星系群的研究。1920年代，哈勃望远镜尚未升空，天文学家只能通过望远镜观测和星系计数，试图理解银河系在宇宙中的位置。

1924年，哈勃本人通过对仙女座星系（M31）的观测，证实了它是银河系外的另一个星系，从而开启了河外星系研究的新纪元。但当时，天文学家面临一个困惑：银河系和仙女座星系是否孤立存在？还是属于一个更大的系统？

1930年代，通过更系统的星系巡天，天文学家逐渐认识到：

银河系、仙女座星系（M31）、三角座星系（M33）等近邻星系，并非随机分布；

它们之间存在微弱的引力相互作用；

这些星系构成了一个相对紧凑的——这就是最初的本星系群概念。

1.2 超星系团的初现端倪：兹威基的大尺度结构预言

1933年，瑞士天文学家弗里茨·兹威基（Fritz Zwicky）在对后发座星系团的研究中，首次提出了超星系团的概念。他通过测量星系团中星系的运动速度，发现这些星系的运动速度远高于可见物质产生的引力所能解释的范围。

兹威基大胆推断：

星系团本身可能不是孤立的结构；

更大的尺度上，可能存在超星系团，其引力束缚着多个星系团；

这种大尺度结构解释了星系团内部的高速运动。

但兹威基的理论在当时过于超前，缺乏直接观测证据支持。直到1950年代，随着巡天技术的进步，超星系团的存在才真正被确认。

1.3 室女座超星系团的官方确认：1958年的大发现

1958年，美国天文学家热拉尔·德沃库勒（Gérard de Vaucouleurs）通过对室女座方向星系分布的系统研究，正式提出了室女座超星系团的概念。他的主要证据包括：

1.1 星系分布的非均匀性

德沃库勒发现，室女座方向的星系密度显着高于宇宙平均水平，形成了一个巨大的星系富集区。通过统计分析，他确定了这个区域的边界和大致范围。

1.2 空间分布的纤维状结构

利用当时有限的星系红移数据，德沃库勒绘制了室女座方向的星系空间分布图，首次显现出星系沿特定方向聚集的纤维状结构。

1.3 引力中心的

通过分析星系的运动速度和分布，德沃库勒确定了室女座超星系团的引力中心大致位于室女座星系团方向。

1.4 技术进步的助推器：从光学巡天到射电观测

1970-1980年代，随着帕洛玛巡天（Palomar Sky Survey）和剑桥第三射电巡天（Third Cambridge Catalogue of Radio Sources）等大型项目的完成，室女座超星系团的研究进入了黄金时期：

光学观测：高精度的星系位置和红移测量，让天文学家能更准确地绘制超星系团的三维结构；

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