1.星系家园——星系团
星系团是相互之间有一定力学联系的十几个、几十个以至成百上千个星系集聚在一起组成的星系集团。其中的每一个星系称为星系团的成员星系。目前已发现上万个星系团，最远的星系团距离银河系约70亿光年。至少有85%的星系是各种星系群或星系团的成员。比较著名的有室女座星系团、后发座星系团、武仙座星系团等。
图片说明：美国宇航局的哈勃太空望远镜拍到了一个不同寻常的大型星系，形状呈螺旋椭圆形。这个不寻常的大型星系是位于南部印第安星座附近，是星座内最明亮的一个星系团，因此也被称之为“最明亮星系团”。环绕这个星系团的光晕是一个由漫射光形成的影子似的区域，其内部拥有无数恒星，为环绕星系团核心的旋涡状尘埃带环提供了一个明亮背景。遍布整个星系的昏暗的小光点便是球状星团，星团由数10万颗恒星构成，其中包括星系内产生的首批恒星的部分成员。
小的星系团由银河系以及包括仙女星系在内的40个左右大小不等的星系组成，如本星系群。大的星系团则有上千个比较明亮的成员星系，如后发星系团。如果把一些暗星系也包括进去，星系团的总数可能上万。但像这一类范围大、星系众多的星系团是不多的。平均而言，每个星系团团内的成员数约为130个。有时又把成员数较多的星系团称为富星系团，但贫、富的划分标准也是相对的。尽管不同星系团内成员星系的数目相差悬殊，但星系团的线直径最多相差一个数量级，平均直径约为500万秒差距。
2.形态各异——星系团的分类
星系团按形态结构大致可分为规则星系团和不规则星系团两类。
规则星系团以后发星系团为代表，大致具有球对称的外形，有点像恒星世界中的球状星团，所以又可以叫球状星系团。它主要由椭圆星系构成。
规则星系团往往有一个星系中心高度密集的中心区，团内常常包含有几千个成员星系，其中至少有1000个的绝对星等亮于-16等。规则星系团内的成员星系全部或几乎全部都是椭圆星系或透镜型。近来发现这种星系团往往又是X射线源。
不规则星系团，又称疏散星系团。它们结构松散，没有一定的形状，也没有明显的中央星系集中区。它包括除椭圆星系外的各种星系。例如武仙星系团。星系群都是不规则星系团。不规则星系团里各种类型的星系都有，它们的数目比规则星系团更多。
大的不规则星系团的成员星系数多达2500个以上；小的只包含几十个甚至更少的成员星系，本星系群就属这一类。范围比较大的不规则星系团可以有几个凝聚中心，在团内形成一种次一级的成群结构。整个团就是这些较小群的松散集合体，又可称为星云或超星系。
不规则星系团总是各种类型星系的混合体，其中往往以暗星系占绝对优势，这也是与规则星系团的不同之处。另外，就目前所知，只有少数不规则星系团发射X射线。
百闻不如一见——星系团中的“代表”
（1）武仙座星系团
图片说明：这些就是武仙座星系团内的星系，这张显著的深空合成影像里，色彩清晰地显示了正在形成恒星的星系发出蓝色辉光，而拥有年龄较老恒星的星系发出淡黄色辉光。相对于600万光年大小的星团来说，这张清晰的影像在星团中央大约覆盖3/4度。在这张宇宙影像中许多星系看上去正在发生碰撞或者融合，而其他星系看上去似乎有些扭曲，很明显这是因为星团内星系间相互引力作用引起。事实上，武仙座星系团本身可能是小星系团正在融合的结果，它被认为类似遥远早期宇宙中的年轻星系团。
武仙座星系团是众多宇宙岛星系中的一个岛屿，它距离我们仅有6.5亿光年。这个星团拥有很多旋涡星系，这些旋涡星系具有丰富的气体和尘埃，恒星就在此诞生。不过它也拥有相对较少的椭圆星系，而这些椭圆星系则是缺少气体和尘埃以及与此相关的新星。从这张合成图上可以看出，形成旋涡星系的恒星是淡蓝色的，而形成椭圆星系的恒星是淡黄色的。在这张宇宙深处的图上，很多星系看起来在碰撞或合并，然而另一些似乎是被扭曲了，这就是一个明显的证据，它证明了星系团之间普遍发生相互作用。日积月累，星系团的相互作用很可能影响星团本身的组成。
事实上，武仙座星系团本身可能是小星系团正在融合的结果，它被认为类似遥远早期宇宙中的年轻星系团。
研究人员认为武仙座星团与遥远的、早期宇宙的星系团非常相似，而且探究武仙座附近的星系类型和它们之间的相互作用将有助于帮助我们解开星系团演化的谜团。
（2）后发座星系团
后发座星系团是著名的已知最密集星系团之一，其中几乎每一个天体都是一个星系。它包含着成千上万个星系在里面。它们的每一个星系都有数十亿颗的恒星。虽然和其他的星系团比起来，后发座星系团是比较近的，但由它所发出的光，还是要经过数亿年的时间才会到达地球。
实际上，后发座星系团是非常大的，光从它的一端飞到另一端，要数百万年之久。后发座星系团及其他星系团里的星系，大部分都是椭圆星系，只有在星系团外部才有旋涡星系。
后发座星系团发出的X射线的现象仍然在研究中。
3.哈勃定律——星系团的运动特征
星系团的运动特征可以从两个方面来认识，即从整个团的视向运动和团内各成员星系间的随机性相对运动。
星系团作为整体的视向速度同星系团的距离满足哈勃定律，即距离越远视向速度越大。例如较近的室女星系团离我们约19百万秒差距，视向速度为1180千米/秒；而长蛇Ⅱ星系团离地球约有1000百万秒差距，视向速度则高60000千米/秒。
一个星系团内不同成员星系间的相对运动情况可用速度弥散度来表示。一般说来，随着星系团的范围的扩大和成员数的增加，速度弥散度也就越来越大。小星系团的速度弥散度约为250～500千米/秒；大星系团的速度弥散度高达2000千米/秒。
星系团的速度散度在天文学研究方面具有重要的意义。一方面根据速度弥散度，人们可以利用维里定理来估算团内每个星系的平均质量；另一方面，速度弥散度的研究，对星系团内部运动和探索星系团的稳定性问题密切相关。目前对这一问题有两种相反的看法：一种认为整个星系团的能量是负的，因而星系是一种稳定的天体系统；另一种看法认为，星系团内成员星系的速度弥散度很大，整个系统的能量是正的，因此它们是不稳定的，整个团正处在膨胀、瓦解之中。
星系团中还聚集了大量的高温气体，也就是星系际介质。这些气体的质量相当于（甚至超过了）星系团中所有星系质量的总和。它们发出的X射线是宇宙中主要的弥漫X射线源。
人类通过光学和X射线的观测了解到星系团的许多性质。研究结果发现：星系团的位力质量比团中的星系和星系际气体的质量总和还要大得多，多达5～10倍。这些质量来源的物质，天文学上称之为暗物质。它们除了引力效应之外，没有其他任何信息可以直接探测到。
星系团是星系、气体和大量的暗物质由于引力作用而聚集在一起的更加庞大的天体系统。至于它们神秘的起源与演化过程，以及它们又是如何集结在一起组成超星系团的，则是宇宙学研究中最基本的问题之一。
在天文学领域，星系团的形成至今还是个谜。不久前，一个由法国、荷兰、德国和美国科学家组成的研究小组宣布，发现了一个远在135亿光年的正在形成的星系团，这是迄今人类发现的最远的星系团。
1.你知道“速度弥散度”吗？
弥散度是指随机变量方差的平方根，即均方差或标准差。天文学中，速度弥散度通常是指恒星系统中剩余速度的弥散度。
如果恒星的运动速度遵循速度椭球分布律，那么三个主轴方向的速度弥散度就会与椭球三条主轴的长度成比例。速度弥散度描述了恒星速度与形心速度偏离的程度。根据统计，偏离越大，弥散度也就越大。
2.什么是“哈勃定律”？
自从美籍前苏联物理学家伽莫夫提出大爆炸学说以后，由于红移现象的发现，1929年美国天文学家哈勃提出了哈勃定律，即：河外星系的视向退行速度与距离成正比。这个关系称为哈勃定律，又称哈勃效应。
哈勃定律有着广泛的应用，它是测量遥远星系距离的唯一有效方法。只要测出星系谱线的红移，再换算出退行速度，便可由哈勃定律算出星系的距离。哈勃定律中的速度和距离不是直接可以观测的量，而真正来自观测、没有掺进任何假设的是红移-视星等关系。在这个基础上再加上一些假设，才可得到距离与速度关系。
哈勃定律揭示宇宙是在不断膨胀的。这种膨胀是一种全空间的均匀膨胀。因此，在任何一点的观测者都会看到完全一样的膨胀；从任何一个星系来看，一切星系都以它为中心向四面散开，越远的星系间彼此散开的速度越大。
