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星系物質只占5%,研究發現:宇宙80%的區域都是宇宙空洞
2023/07/29

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很多人想到宇宙,腦海里浮現的都是太陽系或者銀河系,再深入一點就是漆黑的太空背景上點綴的無數個星系。

然而在天文學家看來,宇宙中除了恒星和星系還有很多其他我們看不見的東西,比如暗物質,再比如暗能量, 它們加起來占到了宇宙95%,也就是說人類目前看到的宇宙,其實只有宇宙的20分之一。

在星系等物質只占宇宙5%的情況下,它們自然就不可能填滿整個宇宙了, 所以我們能看到星系與星系之間數百萬光年的空曠區域,而在幾十億光年的尺度上,你會發現星系們自發組成了類似大腦神經元的纖維結構,一條條纖維就是一條條宇宙長城。

正如大腦內部的神經元彼此之間也有空隙一樣,宇宙長城之間也存在大量空洞,這些空洞被認為是暗物質和暗能量堆積的地方,天文學家首次意識到空洞的存在,是在1981年計算星系遠離地球的速度時候, 當時他們發現在距離地球700萬光年的地方,有一個直徑330萬光年但內部幾乎不存在星系的球狀空間。

後來它被稱為布特斯空洞,因為它似乎位于布特斯星座,也就是北極附近的犁牛星座,這也是人類發現的第一個空洞。

如果我們以上帝視角光速離開地球,那麼當我們越過太陽系和銀河系,越過本星系群和本星系團,進入到拉尼亞凱亞超新星團這樣直徑幾億光年的區域時,我們會發現星系們形成了密集的團簇,每個團簇就是一個類似拉尼亞凱亞超星系團的存在。

科學界目前認為,宇宙空洞的種子或者說胚胎在宇宙大爆炸不久后就存在了,因為在恒星和星系們出現之前,宇宙中的物質分布還比較均勻,所謂的差異還只是這里的物質多一百萬分之一, 那里的物質少一百萬分之一,但隨著恒星的形成以及宇宙的膨脹,引力開始不斷讓恒星組成星系再吸引周圍的星云物質。

由此帶來的后果就是宇宙中的物質逐漸都圍繞在了星系附近,而星系們又不足以塞滿整個宇宙,所以最開始的空洞的種子們在這個階段開始迅速變大,隨著宇宙網狀結構的初步形成,宇宙空洞們也就形成了。

韋伯望遠鏡的觀測結果表明,宇宙中80%的空間都被宇宙空洞占據著,但它們內部的暗物質只有宇宙總品質的10%, 一般的空洞直徑都在300萬光年到3億光年之間,比如直徑2.7億光年的牧夫座空洞就屬于超級空洞。

此外也有天文學家認為空洞之間也能互相融合,進而變成更大的空洞,這是因為我們宇宙一直在超光速膨脹,所以宇宙長城會有斷裂的風險,一旦斷裂真的發生,那麼原本位于兩側的空洞就會融為一體成為新的空洞。

總體來看

宇宙中的空洞仍是一種神秘的現象,它們的存在挑戰了我們對宇宙的理解,但它們也為我們提供了理解宇宙的獨特途徑,通過研究空洞我們也許能夠解開暗能量的謎團,揭示更多關于宇宙的秘密。

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