星系團的恆星數量又是上千倍,它們也是恆星系統

易小丫 發佈 2022-07-04T03:45:19.905309+00:00

宇宙的可見結構產生於氣體和恆星系統。這些恆星的集合有著各種尺寸和形狀。雙星——一個恆星繞著另外一個旋轉,構成一個恆星系統,就如星系一樣,不過星系是由數十萬顆甚至萬億顆恆星所構成的。

宇宙的可見結構產生於氣體和恆星系統。這些恆星的集合有著各種尺寸和形狀。雙星——一個恆星繞著另外一個旋轉,構成一個恆星系統,就如星系一樣,不過星系是由數十萬顆甚至萬億顆恆星所構成的。星系團的恆星數量又是星系的上千倍,它們也是恆星系統

為了了解所涉及的物體類型,先來考慮一下宇宙所含物體的典型質量和大小。天文尺寸一般用秒差距或光年來衡量,天文質量通常以太陽質量來衡量,即等價於多少個太陽。星系的尺寸變化很大,小至1 000萬太陽質量的矮星系,大至100萬億太陽質量的最大星系

銀河系是一個相對較小也比較典型的星系,大約為1萬億太陽質量,即其總質量,其中包含了占主導地位的暗物質。大多數星系的直徑在幾千到幾十萬光年。星系團的質量在百萬億到千萬億太陽質量之間,典型的直徑在500萬~5 000萬光年。星系團包含了多至大約1 000個星系,而超星系團包含的星係數目更有星系團的10倍之多

儘管這些物體至今仍存在,但早期的宇宙並不包含它們。早期的宇宙是極為緻密的,恆星或星系還沒有形成。對於恆星和星系而言,它們的密度要遠遠低於早期宇宙的密度。只有在宇宙冷卻到某個溫度之下,即宇宙的平均密度比最終形成天體的密度還要低時,恆星系統才有可能形成。結構形成也要等到宇宙中的物質能量比輻射能量高的時候才開始。請注意,我使用的是宇宙學中的輻射定義,它包含任何事物,包括諸如光子的粒子,也包含接近光速運動的粒子。在炙熱的早期宇宙,幾乎所有的事物都滿足這個條件,因為溫度非常之高,使得輻射在宇宙能量中占主導地位。


隨著宇宙的膨脹,輻射和物質都被稀釋了,它們的能量密度也同樣如此。因為紅移效應會降低輻射的能量,所以輻射能量將降低得更快,對於物質,在等待了10萬年之後,終於走到聚光燈下,最終主宰了宇宙的能量。在這個具有里程碑意義的時刻,物質超過了輻射,成為宇宙能量的主要貢獻者。

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