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宇宙中最大的星系是多大？

2024-12-10 16:29阅读：

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宇宙中最大的星系是多大？
一个世纪前我们白白认为了银河系包含了整个宇宙。现在呢？我们甚至不是一个特殊的星系。
STARTS WITH A BANG — DECEMBER 9, 2024
Ethan Siegel
宇宙中最大的星系是多大？

在星系团Abell 2029内的星系IC 1101的观望是骗人的：这不是一个由一系列矮星系和球状星团环绕的单一的正常星系，而是已知最大的巨型椭圆星系，一道有许多甚至比银河系更大的星系。Credit: Pan-STARRS
关键要点
•我们的星系如果你从端到端测量它的最长轴，
在太空中延伸超过10万光年：一个来探测显著的是地球太阳间距数十亿倍的距离。
•然而，如果我们将我们的银河系与宇宙中最大的星系比较，我们了解我们不仅没有任何是特别的而且我们甚至不在所有的最大星系的同一联盟中。
•最大的星系真的能是多大？即便我们把我们自己限制到我们已经发现的而不是理论上可能的，我们已经发现的是真的、深奥的巨大的。
相比到我们的太阳系，星系只是不在我们的类中。

宇宙中最大的星系是多大？
距离的对数图，显示行星、旅行者号宇宙飞船、奥尔特云和我们最近的恒星：比邻星。太阳可能直径是地球的109倍，但地日距离是比太阳的直径更大100多倍；到旅行者1号或2号的距离比地日距离更大约100倍；奥尔特云的密度峰值比旅行者2号更远约100倍，到最近恒星的距离甚至比这更远约100倍。Credit: NASA/JPL-Caltech
已知最小的星系赛格2总共只包含约1000颗恒星。

宇宙中最大的星系是多大？
在最小的矮星系赛格1（Segue 1）、赛格2和赛格3中全体只有近似1000颗恒星存在。引力上，这些星系的质量能被估计约为550000-600000个太阳。构成矮卫星赛格1的恒星被圈在这里。这些星系有已知最大的的暗物质对正常物质比率。Credit: Marla Geha/Keck Observatory
甚至这些矮星延伸数百光年：甚至比最大的恒星更大数十亿倍。

宇宙中最大的星系是多大？
此图显示宇宙中一些最大的恒星，一道有土星（棕色椭圆）和海王星（蓝色椭圆）的轨道供比较。从左到右恒星是最大的蓝超巨星、黄超巨星、橙超巨星然后是所有恒星中最大的两颗：红超巨星UY Scuti和Stephenson 2-18。最大的恒星直径大约是我们太阳的2000倍，但这些恒星表面上的温度范围从仅几千K一路到温度约为200000 K的沃尔夫-拉叶星。Credit: SkyFlubbler/Wikimedia Commons
星系能获得巨大的尺寸，但描画往往是使人痛苦的不准确

宇宙中最大的星系是多大？
一张常见的显示许多星系的相对大小（不正确）的图像。仙女座星系对银河系太大，M87对仙女座太小，IC 1101的样子相比到M87太小。当到理解距离尺度时不共享误导的图像是至关重要的。Credit: Astro Bob/Bob King
我们的相对典型的银河系直径超过10万光年。

宇宙中最大的星系是多大？
螺旋星系UGC 12158，它的臂、棒和刺以及它的低的安静的恒星形成率和一个中心凸起的暗示可能是迄今为止发现的我们银河系最类似的星系。它既不引力上与任何附近邻近星系相互作用也不合并，因此发生在内部的恒星形成主要被星系盘中发生的螺旋臂内的密度波驱动。Credit: ESA/Hubble & NASA
仙女座的直径大约是我们自己的的两倍：22万光年。

宇宙中最大的星系是多大？
仙女座星系（M31），用多个滤光片从基于地面的望远镜成像并重建来显示一个彩色的肖像。与银河系相比，仙女座星系的范围是重大的更大，有一个约为22万光年的直径：比较到银河系的大小。如果银河系被显示为叠加在仙女座顶上，它的恒星盘将大致在仙女座的尘埃带出现最暗的地方结束。Credit: Adam Evans/flickr
然而，相互作用的星系变得潮汐上被干扰的，广袤的增加它们的范围。

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如这里所示，蝌蚪星系有一条巨大的尾巴：潮汐相互作用的证据。从一个星系中剥出的气体被拉伸成一条细长的链，这在它自己的引力下收缩来形成恒星。这个星系元素本身是可与银河系的尺度相比较的，但仅潮汐流是大约28万光年长：就像是我们银河系的被估计大小的两倍多一样。Credit: NASA, H. Ford (JHU), G. Illingsworth (USCS/LO), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), the ACS science team, and ESA
仅蝌蚪星系的尾巴是28万光年长。

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这个UGC 2885星系也被称为鲁宾的星系，是从来发现的最大的螺旋星系，拥有大约10倍银河系的恒星。UGC 2885被引力上严重的干扰。一个被估计的跨度83.2万光年，可以说是已知最大的螺旋星系，尽管它的潮汐臂和扭曲的形状在宇宙时间尺度上可能是暂时的。Credit: NASA, ESA, and B. Holwerda (University of Louisville)
UGC 2885被严重的扰乱，是我们的最大的螺旋：83.2万光年。

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巨型椭圆星系NGC 584，如这里显示的，于1785年被发现并记录，位于约6200万光年外。虽然直到20世纪20年代为止不知道它是一个河外天体，但直到几个月后NGC 1被识别为止它短暂的是已知和记录的最遥远的天体。Credit: Sloan Digital Sky Survey
然而，椭圆星系是所有星系中最大的星系。

宇宙中最大的星系是多大？
马尔卡里（Markarian）的链，如这里显示的，代表在处女座星团内发现的大型、大质量星系的一个对齐。在处女座星团中大约有1000个大星系，其中一大部分被回到18世纪发现。室女座星系团位于距离我们的银河系约5000万至6000万光年远，是极端附近宇宙中最大的星系浓度，包含许多巨大的椭圆星系。Credit: Nielander/Wikimedia Commons
室女座超星系团最大星系梅西耶87，跨度是98万光年。

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M87星系位于距离地球约5500万光年远，包含一个巨大的相对论性喷射以及在射电和X射线中出现的外流。这张光学图像展示一个射流；我们现在从事件地平线望远镜知道，黑洞的旋转轴指向离开地球，倾斜约17度。Credit: ESO
慧发星团的最大的NGC 4889，直径跨130万光年。.

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位于慧发星团中心的两个明亮的大星系，NGC 4889（左）和稍更小的NGC 4874（右），每个大小都超过一百万光年。但在周边的星系如此迅速疾驰着，指向整个星系团一个巨大的暗物质晕的存在。仅正常物质的质量是不足以解释这种束缚结构的。Credit: NASA / JPL-Caltech / L. Jenkins (GSFC)
与此同时，凤凰星团的最明亮中心星系跨度测量为220万光年。

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凤凰星系团的最亮的星系团，如左侧南极望远镜的和右侧来自Blanco/MOSAIC-II光学/红外图像所示，是所有最大星系的星系之一，仍然以我们自己的银河系的速率的数百倍快速形成恒星。Credit: R. Williamson et al., Astrophysical Journal, 2011
但所有星系的最大的？这是IC 1101。

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这个巨大的星系团Abell 2029在它的核住着星系IC 1101。跨度为550万光年，超过100万亿颗恒星，质量接近千万亿个太阳，是所有已知星系中最大的星系。就像这个星系团是大质量的和令人印象深刻的一样，但由于它的有限的年龄和暗能量的存在对宇宙来制造某些更大的东西它不幸的是困难的。Credit: NASA/Digitized Sky Survey 2
它的一半光被包含在一个中心的200万光年半径内。

宇宙中最大的星系是多大？
这张图像显示了叠加在Abell 2029星团顶上的引力透镜映射。在Abell 2029的中心，宇宙中已知最大的星系IC 1101能被看到。虽然它的半光半径或半径内到达的光的一半来自的半径是约为200万光年，但该星系的整个可见直径范围550万到600万光年。Credit: J. McCleary, I. dell’Antonio, & A. von der Linden, Astrophysical Journal, 2020
它跨越一个整整550万光年：比本地群的程度更大。

宇宙中最大的星系是多大？
我们的本地星系群被仙女座星系和银河系统治，有一个就哪一个按引力统治的争议。虽然仙女座在物理程度出现更大有更多的恒星，但它可能比我们是的更少质量的。如果星系IC 1101被显示在我们的本星系群旁边，它将以它的全范围与这张图像的大小是可比较的。Credit: Andrew Z. Colvin/Wikimedia Commons
显示星系的真实相对尺寸突显我们宇宙的多样性。

宇宙中最大的星系是多大？
从最小到最大的星系的构成，显示了（近似）实际大小。位于Abell 2029星系团中心的巨大椭圆星系IC 1101是宇宙中已知最大的星系，至少按恒星程度。它比银河系或仙女座星系（或任何螺旋星系）远更大更大，但也高耸过甚至其他典型的巨型椭圆星系。Credit: E. Siegel
唯一的大尺度星系喷射。

宇宙中最大的星系是多大？
来自LOFAR和GMRT的射电数据清楚的显示一个相干的、双极、线性黑洞喷射对的程度延伸2300万至2400万光年的特征。这个被称为巨人的波尔费里翁特征是从来见过的最大的黑洞喷射。Credit: M.S.S.L. Oei et al., Nature, 2024
巨大的星系团，

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这个映射显示由哈勃望远镜成像的艾尔高尔多（El Gordo）星系团，在它上面覆盖一个质量映射。质量被从弱引力透镜效应和强引力透镜效应的结合推断，而其他补充研究已经表明这个星系团是两个更小星系团之间的一个合并。所有都告知，在艾尔高尔多星团中有2.1x10^15到3.0x10^15个太阳质量的物质。Credit: NASA, ESA, Hubble, and J. Jee (University of California, Davis)
大尺度宇宙特征超越它们。

宇宙中最大的星系是多大？
斯隆长城是宇宙中最大的表观的尽管可能是暂时的结构之一，跨度约为13.7亿光年。这可能只是多个超星系团的一个偶然排列，但它绝对的不是一个单一的、引力上束缚的结构，因为暗能量正处在驱动分开它的过程中。斯隆长城的星系被右图描画。Credit: Willem Schaap (L); Pablo Carlos Budassi (R)/Wikimedia Commons
大多寂静的星期一用图像、视觉和不超过200字告诉一个天文故事。
https://bigthink.com/starts-with-a-bang/how-large-biggest-galaxy-universe/

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