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標  題: [新聞] 太空探索／發現已知質量最大星系團　800兆倍太陽重
發信站: 批踢踢實業 (2010/10/28 Thu 21:52:46)

美國哈佛史密松恩天文物理中心（CfA）天文學家Mark Brodwin等人利用南極望遠鏡（SPT
）在距離地球約70億光年遠之處發現至今已知宇宙中質量最大的星系團之一，目前編號為
SPT-CL J0546-5345，質量高達800兆倍太陽質量，由數百個星系成員所組成。


這個星系團位在繪架座方向，紅移值z=1.07，即相當於70億光年遠，換言之，我們所見到
的光是它70億年前發出來的，那時宇宙約為現在的一半年齡，而太陽系還沒出現呢！它的
質量已經與鄰近宇宙中僅3.21億光年遠的后髮星系團（Coma cluster）很接近，如果這個
星系團是位在鄰近宇宙中，那麼它的質量必定已經隨著演化而增加4倍左右。所以稱其為
宇宙中質量最大的星系團之一並不為過。


SPT-CL J0546-5345星系團中的成員大都是老星系，表示這個星系團大約是在宇宙誕生後
20億年左右的宇宙早期就已經集結成群。像這樣的星系團可以提供暗物質和暗能量對宇宙
結構成長影響的線索。在宇宙非常年輕時，宇宙範圍比較小、天體彼此間距離緊密，因此
重力扮演的角色較吃重，星系團很容易形成，特別是那些物質密度比較稠密的區域更容易
形成星系團，套句俗話說就是「富者愈富」。隨著宇宙因暗能量而加速膨脹，物質密度被
稀釋，暗能量取代重力，成為主宰宇宙的勝者，阻礙新的星系團形成。


SPT是位在南極洲的次豪米波巡天計畫，專責搜尋大質量星系團，希望瞭解星系團及其中
熾熱氣體的演化，最好還能由此解開暗能量的真面目。目前SPT已經觀測過2500平方度的
天區。Brodwin等人是從SPT首批200平方度的觀測資料中，以所謂的SZ效應（
Sunyaev-Zel'dovich effect）來尋找巨大的星系團，也就是當宇宙背景輻射穿越龐大星
系團時，會受到輕微扭曲的效果，因而可凸顯出星系團的存在。這種方式可讓天文學家找
到非常稀有、非常遙遠的大質量星系團，更可藉此精確測量星系團的質量，並呈現暗能量
的特性。


在SPT資料中搜尋到SPT-CL J0546-5345星系團後，Brodwin等人便利用史匹哲太空望遠鏡
（Spitzer Space Telescope）的紅外陣列相機（Infrared Array Camera）定出星系團中
個別的星系，再利用位在智利的麥哲倫望遠鏡（Magellan telescopes）詳細觀測星系的
速度，最後才由此估算出星系團總質量。SPT巡天預計在明年全部完成，Brodwin等人希望
未來能從SPT資料庫中找到更多宇宙年輕時的星系團，搞不好會一再改寫質量最大星系團
的紀錄。(文／引用自臺北天文館之網路天文館網站)



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