最好的南天星系巡天
Kelly Beatty
译自SKYandTelescope.com，2009年4月8日
看看任何的致密星系群，无论它是4月份用自家后院的望远镜就可以看到的室女星系团，还是由哈勃空间望远镜记录下的某个“深场”，你都会得到清楚的印象：星系并非是随机分布在宇宙之中的。
你没错。
自从20世纪80年代初的先驱性巡天开始，天文学家已经知道，三维测绘所得的星系是集中在细带与薄层中的，细带与薄层包裹起了几乎全空的庞大空穴。在几千万到几亿光年的最大尺度上，宇宙拥有海绵状多泡结构。全都是气泡与泡壁。
从那时起，三维星系巡天的宽度、深度以及灵敏度都有了长足的增加。迄今最为野心勃勃的巡天是斯隆数字巡天，它已经为北天的930000个星系编目。SDSS使用新墨西哥州专用的2.5米望远镜确定了每个星系的光谱红移（退行速度），并以之作为距离的替代。其结果就是有关宇宙海绵结构空前的三维图景。
南天的三维图象，其中标出了约110000个星系的位置，揭示出了星系际空间的大尺度气泡和空穴结构。我们的银河系位于图中央。点击这里浏览大图。（图片提供：Chris Fluke/Swinburne Univ. of Technology）
但斯隆巡天只覆盖了整个天空的1/4，其中属于南半球天空的部分很少。因此从2001年5月起，由澳大利亚、英国和美国的天文学家组成的小组开始进行一项为期5年的工作，来测绘跨越大部分南天的星系。这项工作名为6dF星系巡天，由于它所使用的48英寸（1.2米）联合王国施密特望远镜视野约为6度，故名6dF。
上周，6dF小组的领导者、英—澳天文台的希斯·琼斯（Heath Jones）宣布，巡天终于完成。该工作总计记录下了41%以上的天空面积中110000个星系的位置以及光谱，其覆盖天区相当于SDSS的两倍，也是之前最好的南天巡天——2dF星系红移巡天覆盖面积的10倍。
最新的巡天所探索的星系际空间并没有斯隆那样深；它只回望到不到20亿光年远的地方（相当于红移z在0.5到1.5之间）。不过这仍旧是非常详尽的星系图，揭示出了南天深空中500个以上的空穴。
能了解往何处驾驶星系际飞船很妙，不过6dF小组还使用积累光谱中的10%来分拣，一个星系的速度哪部分是纯粹由于宇宙膨胀导致的，又有哪个部分是它自身相对于周围环境小小的“本动速度”。
天文学家认为，本动速度是星系被邻近其他大质量天体拖曳的结果，为了解星系承受的引力有多少是来自不可见的暗物质的，本动速度是关键。我们目前所知道的最好结果是，宇宙中只有4.5%的总物质能量是以我们可以直接看到的普通物质形式存在的。更多一部分（约22%）被认为是暗物质，由“非重子”粒子（并非组成原子大部分质量的质子与中子）组成。
“暗能量”（如果你愿意的话可以叫它反引力）看起来组成了剩余的74%。
我尚未领略过暗物质——我更象是个“亮物质”类型的家伙。不过我确实乐于注视着6dF计划的南天高分辨率地图，以及小组成员合成的绝妙飞越动画。点击这里查看。
