Gibt es eine durchschnittliche Entfernung zwischen Galaxiengruppen wie unserer Lokalen Gruppe?

Hier ist ein Bild der nahen Galaxien im Karachentsev-Katalog :

Dies ist eine Ansicht aus der Richtung der lokalen Leere ; Die meisten Galaxienhaufen liegen entlang einer groben Ebene ( dem Local Sheet ). Die lokale Gruppe befindet sich in der Mitte, und die nächsten Gruppen sind etwa 4 Mpc entfernt.

Im Allgemeinen gibt es ein wenig Verwirrung zwischen Galaxiengruppen, Galaxienhaufen und größeren Strukturen wie Superhaufen. Galaxiengruppen sind Ansammlungen, die gravitativ gebunden sind, typischerweise 1-2 Mpc voneinander entfernt. Cluster sind größer (2–10 Mpc) und enthalten mehrere Gruppen, während Supercluster Sammlungen von Gruppen und Clustern sind (150–200 Mpc breit). Auf den größeren Skalen ist es etwas willkürlich, zu definieren, wo etwas beginnt und endet, zumal sie nicht mehr über die kosmologische Zeit gravitativ gebunden sind. Filamente und Schichten von Galaxien machen die Kanten und Entfernungen noch unschärfer.

Während es also immer einen gewissen Durchschnitt geben wird, je nachdem, welche Definitionen man gewählt hat, hängen die Entfernungen ziemlich von der Definition ab und davon, wo man sich im Universum befindet.

Siehe auch dieses Papier und Visualisierungen für weitere Kartierungen.

(Ein Mpc = 3,26 Millionen Lichtjahre)

Sie können eine grobe Schätzung erhalten, indem Sie sich die Größe und den Inhalt des Superclusters Laniakea ansehen, zu dem wir gehören . Wikipedia listet seine Hauptachse als auf$159\operatorname{Mpc}$und es hat$300$–$500$Cluster darin. In etwa wird das Volumen pro Cluster sein

$$\begin{align} V_C &= \frac{V_{\mathrm{Laniakea}}}{N_{\mathrm{Laniakea}}} \\ &\approx \frac{\frac{4}{3} \pi (79.5\operatorname{Mpc})^3}{300\ \mathrm{to}\ 500} \\ & = (4.2\ \mathrm{to}\ 7.0) \times 10^3 \operatorname{Mpc}^3. \end{align}$$ Diese Schätzung des Volumens pro Cluster ist wahrscheinlich eine Unterschätzung, da unsere Zählung der Cluster in Laniakea wahrscheinlich unvollständig ist. Unabhängig davon wird der durchschnittliche Abstand zwischen Clustern auf das Doppelte des Clusterradius geschätzt $$\begin{align} D & \approx 2 R_C \\ & = 2 \sqrt[3]{\frac{3}{4\pi} V_C} \\ & = (20 \ \mathrm{to}\ 24) \operatorname{Mpc}. \end{align}$$

Als Referenz dient der Radius der Milchstraße$15$Zu$28\operatorname{kpc}$und die Entfernung zur Andromeda-Galaxie ist$780\operatorname{kpc}$.

Beachten Sie, dass dies die typische Größe von Haufen ist, wie der Virgo-Haufen , und nicht die Größe von "lokalen Gruppen", wie das Milchstraßen-/Andromeda-System. Für die Größe lokaler Gruppen würde ich mir vorstellen, dass eine Verdoppelung der Entfernung zu Andromeda eine vernünftige typische Größenschätzung ergeben würde.$1.5\operatorname{Mpc}$. Angesichts der Tatsache, dass Haufen normalerweise Hunderte bis Tausende von Galaxien enthalten, müssen sie ein Faktor sein$10$größer als lokale Gruppen klingt vernünftig.