天文学家追踪跨越7亿光年的星系流

我们宇宙中的一切都在运动，但看到运动所需的时间尺度通常比人类的寿命要长得多。在一项重大的新研究中，来自夏威夷 大学天文学研究所( IfA )、马里兰大学和巴黎萨克雷大学的天文学家团队追踪了 10,000 个星系和星系团(主要的物质聚集体)的运动， 3.5亿光年。它们的运动在 115 亿年的时间里被跟踪——从星系的起源，宇宙只有 15 亿年的历史，直到今天，超过 130 亿年的年龄。

该研究已被《天体物理学杂志》接受发表。

使用一种称为数值作用法的数学技术，该团队根据星系当前的亮度和位置以及它们目前远离我们的运动来计算这些路径。天文学家已经将大爆炸理论的物理学因素考虑在内，包括星系最初以几乎精确的哈勃膨胀率开始彼此膨胀的想法。随着时间的推移，引力会改变星系的运动，因此它们不仅会随着宇宙的膨胀而分开，而且会聚集在一起形成细丝、墙壁和星团，同时也会清空其他现在是空洞的区域。在漫长的岁月里，星系通常会在 10 亿年的时间里偏离纯粹的哈勃速率膨胀数百万光年。在高密度区域，

马里兰大学副研究科学家 Ed Shaya 说：“我们正在通过对产生它们的引力相互作用进行逆向工程来关注宇宙中大规模质量结构的详细形成历史。”

大吸引子

天文学家探索了几个特别有趣的高物质和星系密度的广阔区域。其中一个被称为“大吸引子”，是拉尼亚凯亚超星系团的核心，这是一个巨大的超星系团，包含我们自己的银河系。可以看到星系流向四个丰富星团的巢穴中的某个位置。

第二个引人入胜的区域位于相邻的英仙座-双鱼座星系细丝中，该细丝绵延近 10 亿光年，是宇宙中已知最大的结构之一。距离最近的大星团处女座星团的附近也可见，因为就在附近，所以可以详细研究。

“30 多年来，天文学家一直认为‘大吸引子’是主要的引力源，它使我们附近的整个区域以相对于宇宙均匀膨胀的高速度运动，但该源的性质一直不清楚，”共同撰写该研究的IfA天文学家R. Brent Tully说。“我们的轨道重建让我们第一次看到了这个以前神秘的区域。”

在整个范围内，轨道也可以投射到未来。宇宙的加速膨胀主导了整个画面，导致大多数星系分开。然而，一些合并和合并将在局部地区继续。

在这个广阔区域中的星系路径视频，从早期星系形成的时代开始，一直持续到宇宙的年龄几乎是原来的两倍。在这个模拟中描绘的大尺度上，在未来 100 亿年中，只有少数主要的合并发生，而且都发生在非常密集的区域。

技术文章附有四个视频和四个交互模型。

该研究团队由 Shaya(马里兰大学)、Tully(UH)、Daniel Pomarede(巴黎萨克莱大学)和 Alan Peel(马里兰大学)组成。

这项研究是UH Mānoa卓越研究目标的一个例子：推进研究和创意工作企业( PDF )，这是2020 年 12 月更新的2015-25 战略计划( PDF )中确定的四个目标之一。

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