室女座星系团是离我们最近的大型星系团,聚集了约 2000 个星系,距地球约 5400 万光年。其主体的宽度约为 1100 万–1400 万光年,具体数值取决于边界如何界定。光年是光在一年内传播的距离,约 9.46 万亿千米。
大小
星系团没有明确的边界,因此其大小取决于测量的是哪一部分。室女座星系团的中心通常被认定为其巨星系 M87 所在的位置。
2020 年的一项研究发现,在距中心约 1.7 兆秒差距的范围内,星系团的引力能使星系保持在轨道上运行。1 兆秒差距等于 100 万秒差距,约合 326 万光年。这一区域——也就是天文学家所称的维里半径以内的区域——宽度约为 1100 万光年。
2001 年的一项研究,利用天空中 M87 周围 8 度范围内的星系,测算出了星系团的质量。以该星系团的距离换算,8 度对应从中心延伸出约 2.2 兆秒差距,这使得星系团的宽度约为 1400 万光年。这个星系团在纵深方向上也很可观:哈勃空间望远镜对其中椭圆星系及类似星系的测量显示,它们在前后方向上的分布跨度达 2.4 兆秒差距,约合 800 万光年。
在更远处,仍有星系在向该星系团下落。其引力在距中心约 7.0–7.3 兆秒差距(合 2300 万–2400 万光年)的范围内,仍能压过宇宙膨胀的作用。
大小比较
- 从地球上看,维里半径以内的区域跨度约为 12 度,约为满月视直径的 23 倍。
- 其主体的宽度约为银河系的 110–140 倍,银河系的直径约为 10 万光年。
- 它的宽度为银河系到仙女座星系的距离的 4–6 倍,即约 250 万光年。
- 该星系团的宽度大约是本星系群(包括银河系在内的星系群)的两倍,但质量却是它的约 330 倍。
- 如果把银河系缩小到一个篮球那么大,这个星系团的主体宽度就会约为 27–34 米,而它与银河系的距离约为 130 米。
星系团中的星系
位于中心的巨椭圆星系 M87,是星系团中最主要的成员星系。它同时也是一个射电星系,即会发出强烈射电波的星系,在这一身份下被称为室女座 A 星系。夏尔·梅西耶于 1781 年发现了 M87。而在此十年前,他就已发现了 M49,这是室女座星系团中最早被发现的天体。
该星系团由几个子团组成。其中最大的一个以 M87 为中心,距地球约 16.7 兆秒差距;另一个较小的子团以 M49 为中心,距地球约 16.4 兆秒差距。由于这个星系团在天空中覆盖的范围过大,它并未被收录进 1958 年和 1961 年出版的两部主要星系团星表。
对本星系群的引力
根据其中星系的运动测算,该星系团主体的质量约为太阳质量的 630 万亿倍。在宇宙膨胀的过程中,它的引力还会减缓本星系群的运动速度。2020 年的一项研究发现,相较于仅靠宇宙膨胀所能达到的速度,本星系群正以约每秒 135 千米的速度向室女座星系团下落。
参考资料
- The ACS Virgo Cluster Survey. XIII. SBF Distance Catalog and the Three-Dimensional Structure of the Virgo Cluster. Mei et al., The Astrophysical Journal, 2007.
- On structure and kinematics of the Virgo cluster of galaxies. Kashibadze et al., Astronomy & Astrophysics, 2020.
- Structure, mass and distance of the Virgo cluster from a Tolman-Bondi model. Fouqué et al., Astronomy & Astrophysics, 2001.
- Messier 87. NASA Science, 2025.
- Messier 49. NASA Science, 2026.
- The Hubble flow around the Local Group. Karachentsev et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2009.
- The observed properties of dwarf galaxies in and around the Local Group. McConnachie, The Astronomical Journal, 2012.
- Our Milky Way Galaxy: How Big is Space?. NASA Science, 2024.
- Moon Fact Sheet. NASA, 2024.
- Measuring the Universe. International Astronomical Union.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.