红移巡天如何揭示宇宙的大尺度结构 (天文学中的红移是什么意思?)

admin 2024-12-06 42 0

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红移巡天如何揭示宇宙的大尺度结构?

在宇宙的观测中,一个显著的发现是大尺度的均匀性和各向同性,这个尺度大约是一亿秒差距(三亿光年)。

在这个范围内,超星系团和星系纤维在宏观上呈现出平滑的分布,但在微观上则显得随机。

这种大规模结构的完整呈现,得益于1990年代红移巡天的完成。

红移巡天如何揭示宇宙的大尺度结构 (天文学中的红移是什么意思?)

莱曼α森林,作为大尺度结构的又一证据,出现在类星体光谱中,表现为一系列吸收谱线,这些谱线揭示了空间中存在大量稀薄但庞大的氢气云,它们被认为与新星系的形成密切相关。

然而,描述宇宙结构时必须谨慎,因为重力对光线的影响并非表面可见。

重力透镜效应,正如广义相对论所预测的,会扭曲光线路径,使得我们看到的图像与实际方向有所不同。

尽管强大的重力透镜有时能帮助我们放大遥远星系,使得观测更为容易,但弱透镜的微小影响也会微妙地改变我们对宇宙大尺度结构的理解。

2004年的研究通过观察这种微妙的重力切变,为宇宙模型的验证提供了关键信息。

与仅依赖红移测量距离的星系不同,星系团周围的星系会因为引力吸引而产生微小的蓝移,而星系团内部的星系则因为不规则运动和红移效应,呈现出拉长的假象,这被称为“上帝的手指”现象,是宇宙结构复杂性的直观展示。

扩展资料

宇宙大尺度结构在物理宇宙学中是描述可观测宇宙在大范围内(典型的尺度是十亿光年)质量和光的分布特征。

巡天和各种不同电磁波辐射波长的调查和描绘,特别是21公分辐射,获得了许多宇宙结构的内容和特性。

结构的组织看起来是跟随着等级制度的模型,以超星系团和纤维状结构的尺度为最上层,再大的似乎就没有连续的结构了,这所指的就是伟大的结局现象。

宇宙由什么组成构成

宇宙是由空间、时间、物质和能量构成的统一体,它代表着一切空间和时间的综合。

我们通常理解的宇宙是指包含所有物质、能量和事件的时空连续系统。

根据大爆炸宇宙模型,宇宙的年龄大约为200亿年。

宇宙的组成和结构如下:1、行星系统:地球是我们居住的星球,它是太阳系中的一个成员。

太阳系共有八颗大行星:水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。

除此之外,还包括60多颗卫星、众多的小行星、彗星和流星体。

这些天体距离我们较近,因此我们对它们的了解较多。

那么,除了这些,宇宙中还包含哪些未知的天体呢?2、恒星和星云:在晴朗的夜晚,我们用肉眼可以看到许多闪烁的星星,它们大多是恒星,恒星是像太阳一样能够自行发光发热的天体。

银河系内就存在超过1000亿颗恒星。

恒星常常以群体的形式存在,有些是双星,即两颗恒星紧密围绕在一起互转;还有一些是多星系统,即三颗、四颗或更多的恒星聚集在一起。

如果恒星的数量达到十颗以上,甚至成千上万颗,它们会形成星团。

银河系内就发现了1000多个这样的星团。

3、银河系和河外星系:随着测距能力的提升,人们逐渐在更大的尺度上对宇宙的结构有了立体的认识。

第一个重要的发展是认识了银河系的存在,这包括了解银河系的形状以及认识到河外星体的存在。

4、星系团:当我们把观测的尺度放大,宇宙可以被看作是由大量星系构成的“介质”,而恒星只是星系内部细致结构的表现。

为了了解宇宙的结构,我们需要关心星系在空间中的分布规律。

5、大尺度结构:今天人们将10Mpc(百万秒差距)以上的结构称为宇宙的大尺度结构,目前观测到的宇宙大小为104Mpc。

有趣的是,观测到的星系在大尺度上的分布呈现出泡沫状的特征,即有许多看不到星系的“空洞”区域,而星系聚集在这些空洞的壁上,形成纤维状或片状的结构。

这一层次的结构被称为超星系团,其典型尺度为几十兆秒差距。

总之,如果将星系视为宇宙物质的基本单元,那么星系的分布状况就是宇宙结构的表现。

目前观测到的结果显示,直至50Mpc的尺度,星系的分布呈现出有层次的结构,主要分为可见的和不可见的两类。

什么是宇宙的大尺度结构?

现在,人们通常会把10Mpc以上的结构称作宇宙的大尺度结构(现在观测到的宇宙的大小是104Mpc)。

迄今为止大尺度上的观测事实并不是很准确的。

有趣的是,有迹象表明,星系在大尺度上的分布呈泡沫状。

即有许多看不到星系的“空洞”区,而星系聚集在空洞的壁上,呈纤维状或片状结构。

这一层次的结构称作超星系团。

它的一般尺度是几十兆秒差距。

如果由演化理论的角度来思考,尺度大到某种程度,就不应该再有结构存在。

那么,这个分析是不是符合客观事实,以及这尺度多大,都是很关键的,并需要有大尺度观测来回答的问题。

今天对宇宙在50Mpc以上是否还有显著的结构现象存在,可以说正是人们热烈争论中的焦点。

总而言之,如果把星系看成宇宙物质的基本单元,那么星系的分布状况就是宇宙结构的表现。

分析一下,直到50Mpc的尺度为止,星系的分布表现出有层次的结构。

以上这些观点,就是我们对宇宙面貌的基本认识。

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