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(2021-05-25 07:30:29)
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宇宙的最大星系有多大?真的吗？
资深撰稿人
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May
24, 2021,02:00am EDT
Science
《福布斯》撰稿人表达的意见是他们自己的。
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从一声爆炸开始
这张光学（蓝色）和美国宇航局的钱德拉x射线（红橙色）复合图像显示阿贝尔（Abell2029），这是一个星系团，在那里中心星系IC1101是宇宙中已知最大的星系。
与我们在我们的太阳系中发现的相比，星系确实是巨大的。
太阳可能是地球直径的109倍，但地球-太阳距离比太阳的直径更大100倍；到旅行者1号或2号的距离比地球-太阳距离约更大100倍；奥尔特云的密度峰值大约比旅行者2号更远在外100倍，到最近的恒星的距离甚至比这大约更100倍在外。NASA / JPL-CALTECH
已知最小的星系是赛格2（Segue2），里面只有大约1000颗恒星。
在最小的矮星系如赛格1、2和3的矮星系整体中，只有大约1000颗恒星存在。引力上，这些星系的质量能被估计在55万个到60万个太阳左右。构成矮卫星赛格1的恒星在这里盘旋。这些星系有已知最大的暗物质对正常物质的比率。
这些恒星在约500光年上分布出去：是任何单个恒星物理大小的数十亿倍。
球状星团如半人马座欧米茄有一些从来观测到的最高的恒星密度。通过一个普通的望远镜，它们看起来像光的浓密模糊的球一样。但如果我们拍一张非常清晰、高分辨率的照片比如用哈勃，我们能发现甚至在这些最密集的区域内，最多在每立方光年内也仅有几百颗恒星。
星系能变得远更大，但许多“相对大小”描述是不准确的。
显示许多星系相对大小（不正确的）的常见图像。仙女座对银河系来说太大了；M87对仙女座来说太小了；IC1101比较到M87样子太小了。当到理解距离尺度时，不共享误导的图像是至关重要的。
我们自己的典型的现代螺旋的银河系跨度略超过10万光年。
从我们的银河系内部，我们不能获得一张好照片。在这里，南风车星系M83与我们自己的星系共享许多特征。它有螺旋臂、新的恒星形成、一个中央凸起和棒，以及中央结构射出的臂和刺。然而，与我们的银河系不同，南风车星系的半径只有大约27000光年：大约是银河系的一半。
仙女座的直径大约是我们的直径的两倍：22万光年。
来自一个带多个滤镜的地面望远镜成像的仙女座星系(M31)并重建来显示一个彩色的肖像。与银河系相比，仙女座的范围明显的大得多，有一个约为22万光年的直径，相当于银河系大小的两倍。如果银河系被显示叠加在仙女座之上，它的恒星盘大约会在仙女座的尘埃带出现最黑暗的地方结束。
但相互作用的星系能变得潮汐上扰乱的，大大增加它们的范围。
这里显示的蝌蚪星系有一条它的巨大的尾巴：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又长又细的绳，这在它自身的引力下收缩来形成恒星。邮递的星系元素本身是可以与银河系的尺度相媲美，但仅潮汐流是大约28万光年长：是我们银河系估计大小的两倍多。
仅蝌蚪星系的尾巴28万光年长。
这个也被称为鲁宾星系的UGC
2885星系是从来发现的直径约为80万光年的最大螺旋星系，它里面有的恒星数量大约是银河系一样多的10倍。这真的是一个不寻常大小的星系。
与此同时，UGC 2885是我们最大的螺旋：832000光年。
低表面亮度的星系UGC2885引力上被严重的破坏。据估计它的跨度为83.2万光年，可以说它是已知的最大螺旋星系，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。
然而，椭圆星系是所有中最大的星系。
在室女座星系团中选择的大约2%的星系。在室女座星系团中大约有1000个大星系，其中很大部分被在18世纪发现。室女座星系团距离我们的银河系大约5000-6000万光年远，是极端近宇宙中的最大星系浓度，包含许多巨大的椭圆星系。
梅西尔87是室女座超星系团的最大星系，跨度为98万光年。
M87星系距离地球约5500万光年，它包含一个巨大的相对论射流，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喷射，我们现在从事件地平线望远镜知道，这个黑洞的旋转轴指向远离地球，倾斜约17度。
彗发星团的最大的NGC4889，直径跨度130万光年。
位于彗发星系团中心的两个明亮的大星系NGC4889（左）和略小一点的NGC4874（右），每个大小都超过100万光年。但在外周上的星系如此快的飞驰，指向整个星系团中一个巨大的暗物质晕的存在。仅正常物质的质量不足以解释这种束缚结构。
与此同时，凤凰星系团的最亮中心星系测量跨度为220万光年。
来自南极望远镜的凤凰星系团中最亮的星系团显示左边，右边是来自布兰科/马赛克-II光学/红外图像望远镜的所有中最大的星系之一，仍以我们银河系的数百倍的速度迅速形成恒星。
但所有中最大的一个呢？这是IC1101。
这个巨大的星系团阿贝尔（Abell2029）在它的核住着IC1101星系。它的直径为550万光年，超过100万亿颗恒星，质量达近10＾15个太阳，它是已知所有星系的最大的。就像这个星系团的质量和令人印象深刻的一样，不幸的是由于它有限的年龄和暗能量的存在宇宙很难制造某些明显的更大的东西。
一半的光被包含在一个200万光年中心半径内。
这张图片显示一张覆盖在阿贝尔（Abell2029）星团上的引力透镜映射。在阿贝尔2029的中心，可以看到宇宙中已知的最大的星系IC1101。虽然它的半光半径或半径内一半的到达的光是约200万光年的，但星系的全部可见直径在5500万到6000万光年之间。
它的完整覆盖是5500万光年跨度，是本地群的全范围的几乎两倍。
我们的本地星系群被仙女座和银河系统治，就哪一个按引力占主导地位有争议。虽然仙女座在物理范围上似乎更大有更多的恒星，但它可能质量比我们是的更小。如果IC1101星系被显示在我们的局部星系群旁边，它将以它的全范围与这幅图像的大小相媲美。
真正的相对大小差异突出星系的多样性。
显示的（大约）从最小到最大的星系的复合的实际大小。位于阿贝尔（Abell2029）星系团中心的巨大椭圆星系IC1101是宇宙中已知最大的星系。它比银河系、仙女座（或任何螺旋星系）要大得多，但也相形见绌甚至其它典型的巨大椭圆星系。
大多数寂静的星期一不超过200个单词以图像、视觉效果讲述一个天文故事。少说话，多微笑。
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我（Ethan
Siegel）是个博士天体物理学家、作者和科学传播者，在各个学院教授物理学和天文学。
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