宇宙的80%都是超级空洞,人类看到的星系,只占了5%?
很多人想到宇宙,脑海里浮现的都是太阳系或者银河系,再深入一点就是漆黑的太空背景上点缀的无数个星系。
然而在天文学家看来,宇宙中除了恒星和星系还有很多其他我们看不见的东西,比如暗物质,再比如暗能量,它们加起来占到了宇宙95%,也就是说人类目前看到的宇宙,其实只有宇宙的20分之一。
在星系等物质只占宇宙5%的情况下,它们自然就不可能填满整个宇宙了,所以我们能看到星系与星系之间数百万光年的空旷区域,而在几十亿光年的尺度上,你会发现星系们自发组成了类似大脑神经元的纤维结构,一条条纤维就是一条条宇宙长城。
正如大脑内部的神经元彼此之间也有空隙一样,宇宙长城之间也存在大量空洞,这些空洞被认为是暗物质和暗能量堆积的地方,天文学家首次意识到空洞的存在,是在1981年计算星系远离地球的速度时候,当时他们发现在距离地球700万光年的地方,有一个直径330万光年但内部几乎不存在星系的球状空间。
后来它被称为布特斯空洞,因为它似乎位于布特斯星座,也就是北极附近的犁牛星座,这也是人类发现的第一个空洞。
如果我们以上帝视角光速离开地球,那么当我们越过太阳系和银河系,越过本星系群和本星系团,进入到拉尼亚凯亚超新星团这样直径几亿光年的区域时,我们会发现星系们形成了密集的团簇,每个团簇就是一个类似拉尼亚凯亚超星系团的存在。
科学界目前认为,宇宙空洞的种子或者说胚胎在宇宙大爆炸不久后就存在了,因为在恒星和星系们出现之前,宇宙中的物质分布还比较均匀,所谓的差异还只是这里的物质多一百万分之一,那里的物质少一百万分之一,但随着恒星的形成以及宇宙的膨胀,引力开始不断让恒星组成星系再吸引周围的星云物质。
由此带来的后果就是宇宙中的物质逐渐都围绕在了星系附近,而星系们又不足以塞满整个宇宙,所以最开始的空洞的种子们在这个阶段开始迅速变大,随着宇宙网状结构的初步形成,宇宙空洞们也就形成了。
韦伯望远镜的观测结果表明,宇宙中80%的空间都被宇宙空洞占据着,但它们内部的暗物质只有宇宙总质量的10%,一般的空洞直径都在300万光年到3亿光年之间,比如直径2.7亿光年的牧夫座空洞就属于超级空洞。
此外也有天文学家认为空洞之间也能互相融合,进而变成更大的空洞,这是因为我们宇宙一直在超光速膨胀,所以宇宙长城会有断裂的风险,一旦断裂真的发生,那么原本位于两侧的空洞就会融为一体成为新的空洞。
总体来看
宇宙中的空洞仍是一种神秘的现象,它们的存在挑战了我们对宇宙的理解,但它们也为我们提供了理解宇宙的独特途径,通过研究空洞我们也许能够解开暗能量的谜团,揭示更多关于宇宙的秘密。
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