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大尺度纤维状结构

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以地球为中心，十亿光年尺度的宇宙，显示出本超星系团由许多空洞和纤维组成
最近的长城、空洞和超星系团

在宇宙物理学中，纤维状结构（子类型：超星系团复合体，星系长城，星系板）是宇宙中目前已知的最大结构，一个典型的纤维状结构的长度是70至150百万秒差距，这些纤维状结构厚实、线状排列，组成了宇宙中空洞的边界。[1]纤维状结构由星系构成，其中的一些星系又因为和其他众多星系组合的特别紧密而形成了超星系团。

形成

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在宇宙演化的标准模型中，纤维状结构附着暗物质形成网状纤维。[2] 暗物质被认为是在大尺度上支配着宇宙的结构。暗物质通过引力吸引强子物质，强子物质是天文学家看到形成薄薄的超星系长城的“普通”物质。

发现

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在20世纪80年代末期发现了比超星系团更大的结构。在1987年，夏威夷大学的天文学家R·布伦特·塔利确认了他称为双鱼-鲸鱼座超星系团复合体的东西。1989年发现了CfA2长城[3]，紧接着在2003年发现史隆长城。[4]在2013年1月11日，由中央兰开夏大学的Roger Clowes领导下的研究人员宣布一个超大类星体群（巨型超大类星体群）的发现，使得之前发现的纤维状结构在尺寸上显得较小。[5]通过使用伽马射线暴作为参考点，天文学家在2013年11月发现了武仙-北冕座长城，武仙-北冕座长城是一个极其巨大的纤维状结构，测得横跨超过100亿光年。

纤维状结构

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纤维状结构的主要和次要纤维体沿着纵向轴，有着大致相同的横截面。

星系纤维状结构
纤维状结构 日期 平均距离 尺寸 注释
后发座纤维状结构 后发座超星系团位于后发座纤维状结构。[6]
英仙-飞马座纤维状结构 1985 纤维状结构的成员与双鱼-鲸鱼座超星系团和英仙-双鱼座超星系团相关接。[7]
大熊座纤维状结构 与CfA侏儒相关联，一部分的纤维状结构构成侏儒的一条“腿”的部分。[8]
天猫-大熊座纤维状结构（LUM Filament） 1999 2000km/s to 8000km/s 红移距离 与天猫-大熊座超星系团相关联。[8]
原星团ClG J2143-4423周围的、红移量为2.38的纤维状结构 2004 z=2.38 110Mpc 长纤维状结构的长城被发现于2004年。截至到2008年它仍然超过CfA2，是最大的结构。[9] [10] [11] [12]

长城

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长城有一个明显比较大的主要结构，沿纵向轴主要结构的横截面要比次要结构大很多。

星系长城
长城 日期 平均距离 尺寸 注释
CfA2长城(北方长城) 1989 z=0.03058 251Mpc长
750 Mly长
250 Mly宽
20 Mly厚
 这是宇宙中第一个被发现的超大的大尺度结构，但这不是完整的结构，它是此类结构中第二大的。长城的核心是CfA侏儒，后发座超星系团构成了大部分的侏儒结构，后发座星系团处于核心。[13] [14]
史隆长城（SDSS Great Wall） 2005 z=0.07804 433Mpc长 是目前所知宇宙中被观察到的最巨大“非结构”这座巨墙的长城远在10亿光年之外，长达13.8亿光年
玉夫座长城（南方长城） 8000km/s长
5000km/s宽
1000km/s厚
（红移距离尺寸） 		玉夫座长城是一个相对靠近银河系的星系超级结构（星系长城），平行于天炉座长城，垂直于天鹤座长城。
天鹤座长城 天鹤座长城垂直于天炉座长城和玉夫座长城。[15]
武仙－北冕座长城 2013 z≈2[16] 3 Gpc long,[16]
150 000 km/s deep[16]
（in redshift space） 		这是迄今为止发现的宇宙中最大的超大的大尺度结构，该长城的长度最长端横跨100亿光年（30亿秒差距） [13]
天炉座长城 天炉座长城是一个断裂的长城，它平行于玉夫座长城，垂直于天鹤座长城。[17] [15]
  • 2000年还有被提议的长城位于z=1.47，射电星系B3 0003+387附近。[19]

超大类星体群

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超大类星体群 (LQGs)是一些已知最大的大尺度结构。[22] 它们被认为是原超星系团/原超星系团复合体/大尺度纤维结构的前身。[23]

超大类星体群
超大类星体群 发现日期 平均距离 尺寸 注释
克劳斯-坎普萨诺超大类星体群
(U1.28, CCLQG) 		1991 z=1.28
  • 最长尺寸: 630 Mpc
 1991年至2011年宇宙中已知的最大大尺度结构，直到U1.11的发现
U1.11 2011 z=1.11
  • 最长尺寸: 780 Mpc
 保持了几个月的宇宙最大已知大尺度结构，直到Huge-LQG的发现。
Huge-LQG 2012 z=1.27
  • 特征尺寸: 500 Mpc
  • 最大尺寸: 1240 Mpc
被发现时是宇宙中当时已知最大尺寸的大尺度结构[22][23]

直到一年后发现了武仙-北冕座长城 。[16]

超星系团复合体

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超星系团复合体
名称 发现日期 平均距离 尺寸 注释
双鱼-鲸鱼座超星系团复合体 1987 10亿光年宽，
1.5亿光年深 		包含室女座超星系团和本星系群

大尺寸分布图

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相关链接

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参考资料

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  1. ^ Bharadwaj, Somnath; Bhavsar, Suketu; Sheth, Jatush V. The Size of the Longest Filaments in the Universe. Astrophys.J. 606 (2004) 25-31
  2. ^ Riordan, Michael; David N. Schramm. Shadows of Creation: Dark Matter and the Structure of the Universe. W H Freeman & Co (Sd). March 1991. ISBN 0-7167-2157-0. 
  3. ^ M. J. Geller & J. P. Huchra, Science 246, 897 (1989).. [2018-08-07]. （原始内容存档于2008-06-21）. 
  4. ^ Sky and Telescope, "Refining the Cosmic Recipe" （页面存档备份，存于互联网档案馆）, 14 November 2003
  5. ^ Wall, Mike. Largest structure in universe discovered. Fox News. 2013-01-11 [2018-08-08]. （原始内容存档于2013-01-12）. 
  6. ^ 'Astronomy and Astrophysics' (ISSN 0004-6361), vol. 138, no. 1, Sept. 1984, p. 85-92. Research supported by Cornell University "The Coma/A 1367 filament of galaxies" 09/1984 Bibcode：1984A&A...138...85F
  7. ^ 'Astrophysical Journal', Part 1 (ISSN 0004-637X), vol. 299, Dec. 1, 1985, p. 5-14. "A possible 300 megaparsec filament of clusters of galaxies in Perseus-Pegasus" 12/1985 Bibcode：1985ApJ...299....5B
  8. ^ 8.0 8.1 'The Astrophysical Journal Supplement Series', Volume 121, Issue 2, pp. 445-472. "Photometric Properties of Kiso Ultraviolet-Excess Galaxies in the Lynx-Ursa Major Region" 04/1999 Bibcode：1999ApJS..121..445T
  9. ^ NASA, Giant Galaxy String Defies Models of How Universe Evolved （页面存档备份，存于互联网档案馆）, January 7, 2004
  10. ^ 'The Astrophysical Journal', Volume 602, Issue 2, pp. 545-554. The Distribution of Lyα-Emitting Galaxies at z=2.38 02/2004 Bibcode：2004ApJ...602..545P doi:10.1086/381145
  11. ^ 'The Astrophysical Journal', Volume 614, Issue 1, pp. 75-83. The Distribution of Lyα-emitting Galaxies at z=2.38. II. Spectroscopy 10/2004 Bibcode：2004ApJ...614...75F doi:10.1086/423417
  12. ^ 'Relativistic Astrophysics Legacy and Cosmology - Einstein's, ESO Astrophysics Symposia', Volume . ISBN 978-3-540-74712-3. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2008, p. 358 Ultraviolet-Bright, High-Redshift ULIRGS 00/2008 Bibcode：2008ralc.conf..358W
  13. ^ 13.0 13.1 Chin. J. Astron. Astrophys. Vol. 6（2006）, No. 1, 35–42 Super-Large-Scale Structures in the Sloan Digital Sky SurveyPDF
  14. ^ 'Scientific American', Vol. 280, No. 6, p. 30 - 37 Mapping the UniversePDF (1.43 MB) 06/1999 Bibcode：1999SciAm.280f..30L
  15. ^ 15.0 15.1 15.2 'Astrophysics and Space Science', Volume 230, Issue 1-2, pp. 225-235 Large-Scale Structures in the Distribution of Galaxies 08/1995 Bibcode：1995Ap&SS.230..225F
  16. ^ 16.0 16.1 16.2 16.3 Horvath I., Hakkila J., and Bagoly Z. The largest structure of the Universe, defined by Gamma-Ray Bursts. 7th Huntsville Gamma-Ray Burst Symposium, GRB 2013: paper 33 in eConf Proceedings C1304143. 2013. Bibcode:2013arXiv1311.1104H. arXiv:1311.1104 可免费查阅. 
  17. ^ 17.0 17.1 Unveiling large-scale structures behind the Milky Way. Astronomical Society of the Pacific Conference Series, Vol. 67; Proceedings of a workshop at the Observatoire de Paris-Meudon; 18-21 January 1994; San Francisco: Astronomical Society of the Pacific (ASP); c1994; edited by Chantal Balkowski and R. C. Kraan-Korteweg, p.21 ; Visualization of Nearby Large-Scale Structures （页面存档备份，存于互联网档案馆） ; Fairall, A. P., Paverd, W. R., & Ashley, R. P. ; 1994ASPC...67...21F
  18. ^ World Science, Wall of galaxies tugs on ours, astronomers find （页面存档备份，存于互联网档案馆） April 19, 2006
  19. ^ 'The Astronomical Journal', Volume 120, Issue 5, pp. 2331-2337. B3 0003+387: AGN-Marked Large-Scale Structure at Redshift 1.47? 11/2000 Bibcode：2000AJ....120.2331T doi:10.1086/316827
  20. ^ FermiLab, Astronomers Find Wall of Galaxies Traversing the Hubble Deep Field Portuguese Web Archive的存档，存档日期2016-05-23, DARPA, Monday, January 24, 2000
  21. ^ 'The Astronomical Journal', Volume 119, Issue 6, pp. 2571-2582 ; QSOS and Absorption-Line Systems surrounding the Hubble Deep Field ; 06/2000 ; doi:10.1086/301404 ; Bibcode：2000AJ....119.2571V ;
  22. ^ 22.0 22.1 ScienceDaily, "Biggest Structure in Universe: Large Quasar Group Is 4 Billion Light Years Across" （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Royal Astronomical Society, 11 January 2013 (accessed 13 January 2013)
  23. ^ 23.0 23.1 Clowes, Roger G.; Harris, Kathryn A.; Raghunathan, Srinivasan; Campusano, Luis E.; Soechting, Ilona K.; Graham, Matthew J.; "A structure in the early universe at z ~ 1.3 that exceeds the homogeneity scale of the R-W concordance cosmology";
    arXiv:1211.6256
     ; Bibcode：2012arXiv1211.6256C ; doi:10.1093/mnras/sts497 ; Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 11 January 2013

深入阅读

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外部链接

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