圖注：拉尼亞凱亞超星系團的視覺化顯示了超過1億光年的100000個星系的集合，顯示了暗物質（暗紫色）和單個星系（明亮的橙色/黃色）的分佈。儘管拉尼亞凱亞最近被認為是包含銀河系和更多星系的超級星團，但它並不是一個引力束縛的結構，也不會隨著宇宙的不斷膨脹而結合在一起。

在超大的宇宙尺度上，行星地球似乎並不特別。像我們銀河系中的數以千計的其他行星一樣，我們圍繞著我們的母恆星執行；像數千億個太陽系一樣，我們圍繞著銀河系旋轉；就像宇宙中的大多數星系一樣，我們被捆綁在一個星系團中。而且，像大多數星系團一樣，我們是包含超過100000個星系的一個更大的結構的一小部分：超星團，它的名字叫拉尼亞凱亞超星系團。

在我們可觀測的宇宙中發現並繪製了超星團，它們是最大的已知星系團的十倍以上。不幸的是，由於宇宙中暗能量的存在，這些超星系團，包括我們自己的，只是拉尼亞凱亞超星系團的表面結構。實際上，它們只是幻覺，它們正從我們眼前消失。

圖注：宇宙網是由暗物質驅動的，暗物質可能來自宇宙早期產生的粒子，這些粒子不會衰變，而是保持穩定直到今天。最小的尺度首先崩塌，而較大的尺度則需要更長的宇宙時間才能變得足夠大而形成結構。這裡看到的相互連線的細絲之間的空隙仍然含有物質：正常物質、暗物質和中微子，所有這些物質都有引力。

我們所知的宇宙大約在138億年前開始於大爆炸。它充滿了物質、反物質、輻射等；我們今天所知道的所有粒子和場，甚至可能更多。然而，從大爆炸最早的那一刻起，它就不僅僅是這些能量量子的統一海洋。取而代之的是，在所有尺度上都存在著微小的缺陷——大約在0.003%的水平上，有些區域的物質和能量比平均值略多或略少。

在這些區域中的每一個，一個偉大的宇宙種族接踵而至。比賽是在兩種相互競爭的現象之間進行的：

一方面，膨脹的宇宙將所有的物質和能量分開，還有引力，它將所有形式的能量聚集在一起，導致大量物質聚集在一起。

圖注：宇宙網的增長和宇宙中的大尺度結構，如圖所示，隨著膨脹本身的擴大，導致宇宙隨著時間的推移變得更加聚集和叢生。最初，微小的密度波動會發展成一個宇宙網，巨大的空隙將它們隔開，但看起來超超團簇結構可能終究不是真正的束縛結構。

由於正常物質和暗物質都充斥著我們的宇宙——但數量不足以使整個宇宙重新出現——我們的宇宙首先形成恆星和星團，第一個恆星出現在大爆炸後不到2億年的時間。在接下來的幾億年中，結構開始出現在更大的尺度上，第一星系形成，星團合併在一起，甚至星系也從附近的低密度區域吸引物質。

隨著時間的流逝，我們從幾億年到數十億年，從宇宙大爆炸以來的時間測量中，星系聚集在一起形成宇宙的第一個星系團。在銀河系中有數千個銀河系大小的星系，在這些星系團的核心上，巨大的合併形成巨大的橢圓形巨星。在現代極端情況下，像IC 1101這樣的星系可以發展成無數的太陽品質。

圖注：這個巨大的星系團，阿貝爾2029，其核心是星系IC1101。它有550萬光年寬，超過100萬億顆恆星，品質接近1萬億個太陽，是已知最大的星系。儘管這個星系團規模龐大，令人印象深刻，但不幸的是，宇宙很難製造更大的東西。

在更大的空間尺度和更長的時間尺度上，宇宙網開始形成，暗物質的細絲追蹤出一系列相互連線的線。暗物質驅動宇宙的引力增長，而正常物質也通過引力以外的力相互作用，導致氣體團塊、新恆星、甚至新星系在足夠長的時間尺度上形成。

同時，細絲之間的空間——宇宙的低密度區域——把它們的物質交給周圍的結構，成為巨大的宇宙空洞。星系點綴長絲，落入更大的宇宙結構中，多個絲相交。在足夠長的時間尺度上，最壯觀的物質連線甚至開始相互吸引，導致星系團和星系團開始形成更大的結構：銀河系超級星系團。

圖注：我們當地的拉尼亞凱亞超星系團，包含銀河，我們的本地組，室女座叢集，以及許多較小的群體和叢集在郊區。然而，每個組和星團都只受約束於自身，並且由於暗能量和我們不斷膨脹的宇宙，它們將與其他星系分開。1000億年後，即使是我們本地群之外最近的星系，也大約在10億光年之外，使得它比今天出現的最近的星系要淡上幾千倍，而且可能比最近的星系要淡幾百萬倍。

超級叢集是：

單獨的、孤立的星系，星系群，大星系團，

所有這些都是由追蹤宇宙網的巨大宇宙細絲連線起來的。它們的引力相互吸引這些成員朝向一個共同的質心，這些大的結構跨越數億光年，並且包含100000個以上的星系。

如果我們在宇宙中所擁有的只是暗物質、正常物質、黑洞、中微子和輻射——這些成分的綜合引力效應與宇宙的膨脹抗爭——超級星系團最終將佔據至高無上的地位。如果有足夠的時間，這些巨大的結構將相互吸引，並融合在一起，創造出一個巨大的，束縛的宇宙結構，其比例是無與倫比的。

圖注：附近星系和星系團的流動（如流動的線）所顯示的是附近的品質場。最大的超密度（紅色）和低密度（黑色）來自早期宇宙中非常小的引力差異。

在我們自己的宇宙角落裡，銀河系可以在一個我們稱之為本地群的小社群裡找到。仙女座是我們當地最大的星系，其次是銀河系、三角星系，以及60個更小的矮星系，這些星系在三維的體積上散佈著數百萬光年。我們的本地群是我們附近眾多小星系群中的一個，還有M81星系群、玉夫座星系群和Maffei星系群。

在附近的空間中較大的類群（如獅子座I群或Canes II群）也很豐富，每個星系中都有十幾個大星系。但附近最具優勢的結構是室女座星系團，它包含了一千個銀河系的大小和品質相當的星系，它們的距離僅為50-60萬光年。室女座星系團是我們附近宇宙的主要物質來源。

圖注：包含銀河系（紅點）的拉尼亞凱亞超星系團是我們本地群的家園。我們的位置位於室女座星團（銀河系附近的大型白色星團）的郊區。儘管這張照片看起來很有欺騙性，但這並不是一個真正的結構，因為暗能量會將這些團塊中的大部分分開，隨著時間的推移，它們會碎裂。

但是室女座星系團本身只是眾多星系團中的一個，星系團本身就是成百上千個大星系的集合，這些星系是在附近的宇宙中被映射出來的。半人馬星團、英仙-雙魚超星系團、唧筒座星團和矩尺座星團代表了靠近銀河系的一些最密集、最大的品質聚集區。它們非常符合宇宙網的這一理念，星系和群的"弦"沿著連線這些大星團的細絲存在，空間中的巨大空隙將這些包含品質的區域彼此隔開。這些空隙極其低密，而這些細絲的關聯過度密集;很顯然，在宇宙時間尺度上，低密度區域已經將其大部分物質交給了密度更大、星系豐富的星團。

它們與宇宙網路的概念非常吻合，其中“串”的星系和組沿著這些大團簇的長絲存在，空間中的巨大空隙將這些品質區域彼此分開。這些空洞的密度極低，而這些細絲的連線處則過於密集；很明顯，在宇宙時間尺度上，低密度區域已經把大部分物質交給了密度更高、富含星系的星系團。

圖注：銀河系中過密和欠密區域的相對吸引和排斥效應在數億光年的距離尺度上被繪製出來。過密和下密區域既拉動又推動物質，使其速度達到數百甚至數千公里，超過了我們期望的紅移測量和哈勃流量。這些巨大的星系群可以分為超級星團，但結構本身在引力上並不穩定。

在我們更大的銀河系鄰里，大約一光年或二億光年出去，所有這些星系團（除了位於附近空隙的另一邊的英仙-雙魚超星系團）似乎有著星系和星系群之間的細絲。它似乎構成了一個更大的結構，如果你把它裡面的每個星系——無論大小——都加起來，我們完全預計總數將超過10萬個。

這是我們稱之為拉尼亞凱亞超星系團的物質的集合：我們的本地超級星團。它將我們自己的巨大星團，室女座星團，與半人馬星團，巨引源，矩尺座和許多其他星團聯絡起來。這是一個美麗的想法，它代表比目視檢查所揭示的更大的尺度上的結構。但是，拉尼亞凱亞的概念，特別是一般的超級叢集，有一個問題：這些不是真正的，繫結的結構，但只是目前正在完全消失的過程中的表面結構。

圖注：在宇宙的大團簇和細絲之間是巨大的宇宙空洞，其中一些空洞的直徑可以跨越數億光年。宇宙是由跨越數億光年的結構（這些超大超星系團）維繫在一起的長期觀點，現在已經被解決了，這些巨大的網狀特徵註定會被宇宙的膨脹撕碎。

我們的宇宙不僅僅是一個初始膨脹和由物質和輻射引起的反引力之間的競賽。此外，還有一種空間本身固有的正能量形式：暗能量。隨著時間的推移，它會導致遙遠星系的消退加速。也許最重要的是，它在更大的尺度和更晚的時間變得更重要，這與超星團的存在是特別相關的。

如果沒有暗能量，拉尼亞凱亞超星系團是真的。隨著時間的推移，它的星系和星系團將相互吸引，導致100000個星系的巨大組合，我們的宇宙從未見過這樣的星系。不幸的是，大約60億年前，暗能量成為了我們宇宙演化的主導因素，而拉尼亞凱亞超星系團的各個組成部分已經彼此加速。拉尼亞凱亞超星系團的每一個組成部分，包括本文提到的每一個獨立的群和簇，都不受引力的約束。

圖注：macsj149.5+223是令人印象深刻的巨大星系團，其光到達我們的時間超過50億年，是宇宙中最大的束縛結構之一。在更大的尺度上，附近星系、群組和星系團可能與它相關，但由於暗能量而被驅使遠離該星系團；超星團只是表觀結構。

我們所發現的每一個超星系團不僅彼此不受引力約束，而且它們本身也不是受引力約束的結構。超星系團中的單個群和團簇是未繫結的，這意味著隨著時間的推移，目前被識別為超星系團的每個結構最終都將分離。對於我們自己的宇宙角落來說，本地群永遠不會與室女座群、獅子座I群或任何比我們自己更大的結構融合。

在超大的宇宙尺度上，巨大的星系集合跨越了大量的空間，似乎是真實的宇宙的超星群——但是這些表觀的結構是短暫的和臨時的。它們沒有結合在一起，它們永遠不會這樣。事實上，如果一個結構在60億年前還沒有積累足夠的品質成為束縛結構，當暗能量第一次主導宇宙膨脹時，它永遠也不會形成繫結結構。數十億年後，單個超級星團的組成部分將被宇宙的膨脹撕裂，永遠像宇宙海洋中的孤島一樣漂泊不定。#科學知多少#