无边际的宇宙里,幽暗的神秘地带藏着可怕物体!

2018-07-13 10:36  来源:www.lieqie001.com  编辑:覃主编  已有()人围观
导读: 1978年,人们首次发现在室女座超星系团中有一个尺度达上亿光年的无星系空区。1980年,又在英仙座超星系团中发现一个尺度为1亿光年的类似空区。此类大尺度的无星系空区即称“巨洞”。 巨洞的发现是当代观测宇宙学的重要进展之一,它深宇宙之网化了人们对宇宙...

 无边际的宇宙里,幽暗的神秘地带藏着可怕物体!

1978年,人们首次发现在室女座超星系团中有一个尺度达上亿光年的无星系空区。1980年,又在英仙座超星系团中发现一个尺度为1亿光年的类似空区。此类大尺度的无星系空区即称“巨洞”。  

巨洞的发现是当代观测宇宙学的重要进展之一,它深宇宙之网化了人们对宇宙大尺度结构的认识。  

星系往往互相聚集成“星系团”,若干星系团再聚集成更高一级的集团,即“超星系团”,1978年人们首次发现在室女座超星系团中有一个尺度达上亿光年的无星系空区。  

1980年又在英仙座超星系团中发现一个尺度为1亿光年的类似空区。此类大尺度的无星系空区即称“巨洞”。  

1981年曾在牧夫座发现一个体积达10亿立方光年的巨洞,但证据不很充分。  

1986年开始肯定其确系迄今所知的最大巨洞,它大致呈球状,直径3亿多光年,其内部未发现正常的亮星系。后来在该巨洞中发现了少数异常天体——均为发射星系(射电星系)radiogalaxy,估计那里的星系总密度约为正常情况下的10%。巨洞的发现是当代观测宇宙学的重要进展之一,它深化了人们对宇宙大尺度结构的认识。  

巨洞和巨弧,宇宙时空构造不可思议令人震惊20世纪80年代天文学的重大成就之一,是对宇宙大尺度结构有了进一步的了解。我们的宇宙是由尺度为上亿光年的物质聚集区—超星系团—和尺度与之相当却异常空虚的“巨洞”区域交织构成的,超星系团往往就是巨洞的边。  

宇宙网各处的物质密度不尽相同。致密的区域好似喧嚣的都市,在纤维结构的交叉点上聚集着数千个星系;稀疏的区域则像平静的郊区,我们的本星系群便是其中一例。但是,与地球的人口分布情况类似,宇宙中的物质分布也很稀疏——宇宙巨洞占了宇宙总体积的近三分之二。不过宇宙巨洞里也并不是一个星系都没有,只不过它们的物质密度仅为宇宙平均物质密度的十分之一。  

虽然科学家早在30多年前就发现了宇宙巨洞,但长期以来,它们一直是天文学家较少涉猎的研究领域。最近,有针对性的巡天观测及其所依赖的技术发展不仅展现了复杂的宇宙网结构,还揭示出大量宇宙巨洞的存在。与此同时,能力强大的计算机可以更加精细地模拟大尺度结构(例如星系团和纤维结构)的形成过程。再加上对宇宙越来越深入的理解,所有这些进展正在使宇宙巨洞研究开始繁荣、活跃起来。  

巨洞要比物质致密的区域膨胀得快。即便没有暗能量,也是如此。由于围绕在巨洞周围的物质多于巨洞内的物质,内部物质便在外部物质的引力拉扯下朝着巨洞的边界运动,并把巨洞内边界向外推。  

与研究暗能量的情况一样,巨洞的“空无一物”对暗物质研究也非常有用。虽然大家常用星系团来研究暗物质,巨洞却是比较简单的结构体,不似物质密集的星系团那样有复杂的物理过程。因此,巨洞边缘处的暗物质所产生的影响很容易就能被分离出来。  

巨洞还能帮助我们敲定最先进的宇宙模型中的暗物质和暗能量的精确比重,或者检验其它宇宙学理论。一些天文学家怀疑,暗物质和暗能量实际上并不存在;他们通过修改引力定律也可以解释暗物质和暗能量产生的效果。它们中的一个理论预测出更大的巨洞。如果巨洞样本足够多,并且修改引力产生的效果足够大的话,由此产生的差异是能够被测量出来的。  

天文学家认为,宇宙巨洞并非全无意义的空白区域,而是有可能帮助我们解开暗能量、暗物质和星系演化之谜的强大工具。尽管宇宙巨洞里几乎什么都没有,但却值得研究。  


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