大尺度纖維狀結構

在宇宙物理學中，纖維狀結構（子類型：超星系團複合體，星系長城，星系板）是宇宙中目前已知的最大結構，一個典型的纖維狀結構的長度是70至150百萬秒差距，這些纖維狀結構厚實、線狀排列，組成了宇宙中空洞的邊界。^[1]纖維狀結構由星系構成，其中的一些星系又因為和其他眾多星系組合的特別緊密而形成了超星系團。

以地球為中心，十億光年尺度的宇宙，顯示出本超星系團由許多空洞和纖維組成

最近的長城、空洞和超星系團

形成

在宇宙演化的標準模型中，纖維狀結構附著暗物質形成網狀纖維。^[2] 暗物質被認為是在大尺度上支配著宇宙的結構。暗物質通過引力吸引強子物質，強子物質是天文學家看到形成薄薄的超星系長城的「普通」物質。

發現

在20世紀80年代末期發現了比超星系團更大的結構。在1987年，夏威夷大學的天文學家R·布倫特·塔利確認了他稱為雙魚-鯨魚座超星系團複合體的東西。1989年發現了CfA2長城^[3]，緊接著在2003年發現史隆長城。^[4]在2013年1月11日，由中央蘭開夏大學的Roger Clowes領導下的研究人員宣布一個超大類星體群（巨型超大類星體群）的發現，使得之前發現的纖維狀結構在尺寸上顯得較小。^[5]通過使用伽馬射線暴作為參考點，天文學家在2013年11月發現了武仙-北冕座長城，武仙-北冕座長城是一個極其巨大的纖維狀結構，測得橫跨超過100億光年。

纖維狀結構

纖維狀結構的主要和次要纖維體沿著縱向軸，有著大致相同的橫截面。

星系纖維狀結構

纖維狀結構	日期	平均距離	尺寸	注釋
后髮座纖維狀結構				后髮座超星系團位於后髮座纖維狀結構。[6]
英仙-飛馬座纖維狀結構	1985			纖維狀結構的成員與雙魚-鯨魚座超星系團和英仙-雙魚座超星系團相關接。[7]
大熊座纖維狀結構				與CfA侏儒相關聯，一部份的纖維狀結構構成侏儒的一條「腿」的部分。[8]
天貓-大熊座纖維狀結構（LUM Filament）	1999	2000km/s to 8000km/s 紅移距離		與天貓-大熊座超星系團相關聯。[8]
原星團ClG J2143-4423周圍的、紅移量為2.38的纖維狀結構	2004	z=2.38	110Mpc	長纖維狀結構的長城被發現於2004年。截至到2008年它仍然超過CfA2，是最大的結構。[9] [10] [11] [12]

長城

長城有一個明顯比較大的主要結構，沿縱向軸主要結構的橫截面要比次要結構大很多。

星系長城

長城	日期	平均距離	尺寸	注釋
CfA2長城(北方長城)	1989	z=0.03058	251Mpc長 750 Mly長 250 Mly寬 20 Mly厚	這是宇宙中第一個被發現的超大的大尺度結構，但這不是完整的結構，它是此類結構中第二大的。長城的核心是CfA侏儒，后髮座超星系團構成了大部分的侏儒結構，后髮座星系團處於核心。[13] [14]
史隆長城（SDSS Great Wall）	2005	z=0.07804	433Mpc長	是目前所知宇宙中被觀察到的最巨大「非結構」這座巨牆的長城遠在10億光年之外，長達13.8億光年
玉夫座長城（南方長城）			8000km/s長 5000km/s寬 1000km/s厚 （紅移距離尺寸）	玉夫座長城是一個相對靠近銀河系的星系超級結構（星系長城），平行於天爐座長城，垂直於天鶴座長城。
天鶴座長城				天鶴座長城垂直於天爐座長城和玉夫座長城。[15]
武仙－北冕座長城	2013	z≈2[16]	3 Gpc long,[16] 150 000 km/s deep[16] （in redshift space）	這是迄今為止發現的宇宙中最大的超大的大尺度結構，該長城的長度最長端橫跨100億光年（30億秒差距） [13]
天爐座長城				天爐座長城是一個斷裂的長城，它平行於玉夫座長城，垂直於天鶴座長城。[17] [15]

• 半人馬座長城已被提出，天爐座長城將作為它的一個部分，它處於銀河系視覺中的隱匿帶。它將包括長蛇-半人馬座超星系團和本超星系團，（這將稱為本長城）^{[17] [15]}

• 巨引源的物理現象也被作為長城提出，矩尺座星系團是其一部分，這個長城也被稱為巨引源長城或矩尺座長城。^[18]

• 2000年還有被提議的長城位於z=1.47，無線電星系B3 0003+387附近。^[19]

• 2000年還有被提議的長城位於z=0.559，哈勃深場北部（HDF North）。^[20][21]

超大類星體群

超大類星體群 (LQGs)是一些已知最大的大尺度結構。^[22] 它們被認為是原超星系團/原超星系團複合體/大尺度纖維結構的前身。^[23]

超大類星體群

超大類星體群	發現日期	平均距離	尺寸	注釋
克勞斯-坎普薩諾超大類星體群 (U1.28, CCLQG)	1991	z=1.28	最長尺寸: 630 Mpc	1991年至2011年宇宙中已知的最大大尺度結構，直到U1.11的發現
U1.11	2011	z=1.11	最長尺寸: 780 Mpc	保持了幾個月的宇宙最大已知大尺度結構，直到Huge-LQG的發現。
Huge-LQG	2012	z=1.27	特徵尺寸: 500 Mpc 最大尺寸: 1240 Mpc	被發現時是宇宙中當時已知最大尺寸的大尺度結構[22][23] 直到一年後發現了武仙-北冕座長城 。[16]

超星系團複合體

超星系團複合體

名稱	發現日期	平均距離	尺寸	注釋
雙魚-鯨魚座超星系團複合體	1987		10億光年寬， 1.5億光年深	包含室女座超星系團和本星系群

大尺寸分布圖

• 
  2dF測量圖, 含有史隆長城
• 
  2MASS XSC 紅外天圖

相關連結

• 星系
• 星系團
• 超星系團
• 大尺度結構
• 空洞 (天文學)
• 長城 (天文學)

參考資料

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]. （原始內容存檔於2008-06-21）.
4. Sky and Telescope, "Refining the Cosmic Recipe" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, 14 November 2003
5. Wall, Mike. Largest structure in universe discovered. Fox News. 2013-01-11 [2018-08-08]. （原始內容存檔於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. '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 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, 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. 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. '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. 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 .
17. 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 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） ; Fairall, A. P., Paverd, W. R., & Ashley, R. P. ; 1994ASPC...67...21F
18. World Science, Wall of galaxies tugs on ours, astronomers find （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 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的存檔，存檔日期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. ScienceDaily, "Biggest Structure in Universe: Large Quasar Group Is 4 Billion Light Years Across" （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, Royal Astronomical Society, 11 January 2013 (accessed 13 January 2013)
23. 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

深入閱讀

• arXiv, Pulling out Threads from the Cosmic Tapestry:Defining Filaments of GalaxiesPDF, Kevin A. Pimbblet, 14 March 2005

外部連結

• Pictures of the filamentary network
• Astronomical Institute / Utrecht University - Astronomy Answers - Universe Family Tree: Filament （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（Dr Louis Strous）
• Astronomical Institute / Utrecht University - Astronomy Answers - From the Astronomical Dictionary - filament （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（Dr Louis Strous）
• 大尺度纖維狀結構網格圖片 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）