被称为宇宙巨型结构的“宇宙长城”是什么?

科技   2024-09-24 13:49   安徽  

地球以及地球所在的太阳系,在宇宙中不过是一粒尘埃

由数千亿颗恒星构成的银河系,也仅仅是可观测宇宙内,数万亿个星系的之一罢了,在现阶段天文学的最前沿,包括银河系在内,至少拥有10万个星系的拉尼亚凯亚超星系团,也仅仅是“宇宙大尺度结构”中的基本单位,在它之上还有一种被称为“宇宙长城”的超巨型结构,若干条宇宙长城组成的宇宙网,就是目前人类天文学的最前沿。

1989年,天文学家盖勒和修兹劳,在根据以往巡天数据整理星系分布时,发现数据里的一万五千个星系,在大尺度上不再均匀,反而开始连接成条状结构,这个条状结构是天文学界发现的第一条宇宙长城。

它长五亿光年,宽三亿光年,厚度一千五百万光年,距离银河系两亿光年,后来被称为CfA2长城,也叫北方长城和后发座长城,截至目前它依然是人类在宇宙中发现过的,第三大超结构。

2003年,天文学家根据史隆数位巡天的数据,发现了迄今为止宇宙中第二大的超结构,该超结构被命名为史隆长城,远在10亿光年之外,长度为13.8亿光年,远超1989年发现的北方长城。


目前可以肯定的是,我们的银河系也存在于某一条宇宙长城中,但有关该长城的数据,却是天文学家们不得而知的,因为身处银河系内的我们,暂时无法透过“隐匿带”去观测“本长城”的延伸方向。

2013年11月,费米伽马射线空间望远镜,在绘制伽马射线暴分布图时,发现有多达14个伽马射线暴,都发生在某一小片宇宙区域中,在确认数据不存在偏差后,天文学家意识到该区域肯定存在数百万个星系。

而这数百万个星系组成的结构体,就是目前宇宙中最大的单一结构“武仙-北冕座长城”,距离地球100亿光年的它,长度也达到了100亿光年,要知道,可观测宇宙的直径也才930亿光年而已。

目前,武仙-北冕座长城的形成与演化,依然是天文学界的一大难题,因为100亿光年外的它,最早也只能诞生于大爆炸后38.2亿年,但根据现有宇宙学模型,在物质尚不丰富早期宇宙中,是不应该形成武仙-北冕座长城,这样的巨型复杂结构的。

组成可观测宇宙的超级结构,除了宇宙长城,还有宇宙空洞

暗能量在宇宙学模型中的比重为68.3%,而宇宙网状结构中的空洞,就是暗能量的聚集地,一个典型的空洞,直径在千万光年到数亿光年不等,其广阔的空间范围内,有时甚至连一个星系都没有,可以说宇宙空洞,就是可观测宇宙内最孤独的地方。

在银河系所处的室女座超星系团的旁边,就有一个“南方本超空洞”,它所占有的空间体积为银河系的6000亿倍,但其内空无一物。

如果银河系位于该空洞中心的话,人类的天文学在相当长一段时间内,都会认为“宇宙”中只有银河系这一个星系。


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