How big is Abell 2029?
120 zettámetros!
Abell 2029是一個大型星系團，位於室女座，距離地球大約10億光年。它的直徑大約是1250萬光年，這是量到星系團因自身重力而趨於穩定的邊界所得的範圍。光年是光在一年內行進的距離，大約是9.46兆公里。
大小
星系團沒有明確的邊緣。其中的星系、高溫氣體和暗物質會逐漸稀薄下去，而且不斷有更多物質從外部落入。因此天文學家會以一個稱為「維里半徑」的標準邊界來測量星系團。在這個邊界內，星系團的氣體已經在重力作用下達到平衡；邊界外的物質則仍在落入。
2012年，沃克（Stephen Walker）與同事利用「朱雀」（Suzaku）X射線衛星，將星系團的高溫氣體一直測繪到這個邊界。他們得出的半徑約為190萬秒差距，而1百萬秒差距大約等於326萬光年。孫（Jubee Sohn）與同事在2019年對星系團星系進行的巡天調查，得出幾乎相同的半徑。這使得星系團的直徑約為1250萬光年，誤差在100萬光年以內。
物質分布的範圍遠遠超出這個邊界。在星系仍持續朝星系團落入的周邊區域，孫的研究團隊發現，成員星系最遠可達距離中心約2900萬光年處，這是以天空投影方向、而非視線方向測得的距離。
大小比較
- Abell 2029的寬度大約是銀河系盤面的125倍，銀河系盤面的直徑大約是10萬光年。
- 如果把銀河系縮小到一顆籃球的大小，Abell 2029的直徑大約會有30公尺。
- 它的寬度大約是銀河系到仙女座星系的距離的5倍，也就是大約250萬光年。
- 位於星系團中心的巨型星系IC 1101，其微弱的暈範圍大約有400萬光年，約為星系團寬度的三分之一。
星系團的組成
Abell 2029擁有超過一千個星系：孫的巡天調查在星系團及落入其中的星系群裡，共計數到1215個成員星系。其中最明亮的是位於中心的IC 1101。Abell 2029與Abell 2033、Abell 2028和Abell 2066共同組成一個小型超星系團。
星系與星系之間瀰漫著大量氣體，溫度高達攝氏9000萬度左右，熱到足以發出X射線。沃克的研究團隊估計，維里半徑內的總質量大約是太陽質量的800兆倍。在邊界附近，高溫氣體大約占這個質量的六分之一，其餘大部分則是暗物質——一種只能透過重力偵測到的看不見的物質形式。
平靜的星系團，曾有動盪的過去
Abell 2029有時被稱為「宇宙中最平靜的星系團」，因為它的高溫氣體看起來平滑而未受擾動。2026年，NASA錢卓拉X射線天文台對它進行了迄今最深入的X射線觀測，結果顯示它並非一直都這麼平靜。
錢卓拉的影像顯示出一道螺旋狀氣體結構，從中心向外延伸大約200萬光年。研究人員認為，這是大約40億年前，一個質量約為其十分之一的較小星系團與Abell 2029相撞後形成的。這場碰撞讓星系團的氣體像杯中晃動的酒一樣，往一側傾斜晃動。
這個星系團仍在成長。2個較小的星系群——Abell 2033，以及南方的另一個星系群——正朝它落入，預計會在數十億年內與它合併。
參考資料
- X-ray observations of the galaxy cluster Abell 2029 to the virial radius. Walker et al., Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2012.
- A Complete Spectroscopic Census of Abell 2029: A Tale of Three Histories. Sohn et al., The Astrophysical Journal, 2019.
- Abell 2029: Galaxy Cluster Relaxed Now, but was Wild in the Past. NASA Chandra X-ray Center, 2026.
- Electron volt-kelvin relationship. NIST CODATA, 2022.
- Our Milky Way Galaxy: How Big is Space?. NASA Science, 2024.
- Messier 31 (The Andromeda Galaxy). NASA Science, 2026.
- Measuring the Universe. International Astronomical Union.
- Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.