天文学家证实宇宙超空洞的存在,这到底是什么?里面啥都没有吗?


天文学家证实宇宙超空洞的存在,这到底是什么?里面啥都没有吗?


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【天文学家证实宇宙超空洞的存在,这到底是什么?里面啥都没有吗?】
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对于绝大多数人来说 , 对宇宙的理解 , 想必是宇宙由诸多具备宏观概念、具有特定外形的天体所构成 , 例如类似人类居住地球的类地行星、卫星、恒星等 , 再深入一点 , 则是由恒星不同时期演化态组成的恒星家谱 , 比如中子星 , 或者更大质量恒星在生命末期演化成的黑洞 。

宇宙物质的组成
不过 , 按照现代宇宙学的推测 , 在我们所处的宇宙中 , 由上述实体物质所组成的“可见宇宙” , 其质量仅占到宇宙总质量的6%左右 , 剩下的部分则由25%的暗物质和69%的暗能量所构成 。

暗物质和暗能量是科学家们为了解决宇宙测量过程中 , 所发现的物质总量不平衡所推测出来的东西 , 后来经诸多观测和研究证实了暗物质的存在 , 而对于暗能量 , 现在还没有绝对的可靠证据来证实它的存在 , 不过暗能量的理论在现代宇宙学的发展进程中 , 发挥着重要的、且暂时还无法替代的作用 。

宇宙的宏大超乎我们的想象
如果以地球为中心 , 我们不断向上层空间拓展视角 , 我们会发现 , 即使是地球和太阳系 , 在宇宙空间中简直是“沧海一粟” 。 比如 , 太阳系的上层是银河系 , 直径达20亿光年 , 太阳系仅仅是银河系4000亿个恒星系统的一个边缘化的、不起眼的组成 。

再往上 , 银河系的上层则是本星系群 , 其中含有类似银河系的诸多星系 , 比如50亿年后将与银河系相撞的仙女座星系、大小麦哲伦星系、三角座星系等 。 本星系群的直径在350万光年左右 。

而本星系群又属于本超星系团的一部分 , 本超星系团又叫作室女座超星系团 , 这个星系团拥有50多个星系群 , 总直径在1.2-2亿光年 , 其核心部分在室女座星系群 , 拥有数千个成员星系 , 而我们所在的银河系 , 则处于本超星系团的偏远地带 。 包括银河系在内的诸多星系 , 都围绕着本超星系团的中心作公转运动 , 其中银河系公转一圈的时间就需要花费上千亿年 。

在本超星系团的上层 , 则有拉尼亚凯亚超星系团 , 这个更大的超星系团由大约500个已知的、类似本超星系团的大规模星系团和星系群组成 , 直径可能达到5亿光年以上 。

如果从这个超星系团的外部来看 , 给这个超星系团拍个“全家福” , 那么可以清晰地看到一种类似纤维的结构 , 我们所在的银河系 , 就位于这个纤维丝状结构的一条“流苏”之上 。

宇宙“超空洞”
当然 , 拉尼亚凯亚超星系团之上 , 还会有更高一级的宇宙结构 , 只不过以现有的观测条件和技术 , 我们还无法清晰地看到这个超星系团与其他星系团的边界 。 在这么巨大的宇宙结构之中 , 除了看上去比较明亮的“纤维”之外 , 更多的空间 , 其实是一种似乎空洞的存在 , 表现为上图中黑色的区域 。 对这些看似空洞的区域进行探测研究 , 成为近年来天文学家们进行深空探索和宇宙学研究的一个重要领域 。

近期 , 由加那利群岛天文研究所的研究团队 , 在进行暗能量研究时 , 在波江座方向上发现了大面积的“空洞”区域 , 那里的物质密度极低 , 被科学家们定义为“超空洞” , 直径达7亿光年 。 之前 , 不少科学家们在宇宙微波背景的观测和研究中 , 其实早已经发现了“冷斑”的存在 , 冷斑是宇宙微波背景辐射的大规模异常区域 , 这里物质非常稀少 , 平均温度也明显低于周围的宇宙空间 。

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