宇宙中最大的结构,武仙北冕座长城,光速穿越需100亿年?
这是武仙北冕座长城,可观测宇宙中最大的单一结构,它长达100亿光年,宽72亿光年,厚10亿光年,占了可观测宇宙的1/9,在它面前不论是银河系,还是拉尼亚凯亚超星系团,都只是蚂蚁尘埃罢了。
2013年,天文学家通过伽马射线暴测绘,首次在武仙座和北冕座天区发现了这个超级结构,它像一条宇宙丝带一样串联了无数个星系,规模是之前发现的类星体群的2.5倍有余,彻底颠覆了天文学家对宇宙结构的认知,因为它实在是太大了。
100亿光年的长度占可观测宇宙直径的10.7%,光速穿越需100亿年,银河系在它面前如尘埃,地球更渺小到无法形容。
更奇怪的是,根据爱因斯坦的广义相对论和实际观测,我们的宇宙在大尺度上应该是均匀的才对,最大的结构也不会超过12亿光年,比如拉尼亚凯亚超星系团就只有5.2亿光年,但是武仙北冕座长城超过了极限8倍,这说明宇宙中的星系并不是均匀分布的,现在的宇宙学模型是有问题的。
更进一步来看,宇宙年龄138亿年,武仙北冕座长城的光需要100亿年才能抵达地球,这意味着它在宇宙的前38亿年就已经形成了,如此巨大的结构需极强引力聚拢亿万星系,普通物质不可能做到这一点,所以天文学家认为它的内部大部分都是暗物质和暗能量,它们提供了额外的引力。
作为宇宙大尺度纤维状结构之一,武仙北冕座长城和其它宇宙长城一样,都是由星系、星系团、超星系团组成的,就像宇宙的“骨架”一样,考虑到宇宙中的暗物质占比5倍于普通物质,所以它们在引力平衡过程往往会聚集成丝状、墙状结构,
2023年科学家用计算机模拟的早期宇宙显示,当红移小于10的时候,暗物质就会汇集气体和星际沿着引力脉络聚拢,最终形成若干条宇宙长城,但是随着宇宙的加速膨胀,暗能量在更大的尺度上压过了引力,新的宇宙长城也就无法诞生了。
位于太空中的欧几里得望远镜,此刻正在对武仙北冕座长城进行重新测绘,因为它可能是多条纤维状结构交汇形成的假象,而不是单一的宇宙长城,未来的极大望远镜也会对它进行观测,但说实话,对于这样一个百亿光年的结构,至少需要收集十几年的数据才能对它进行详细分析。
最早到2026年,欧几里得望远镜将发布更精确的宇宙3D地图,也许到时候它能发现更大的宇宙单体结构,或者是戳破武仙北冕座长城的幻象,但是不论如何,作为银河系猎户座旋臂太阳系地球上的我们,能在有生之年看到宇宙的一些宏大结构,本身就是一件很奇妙的事。
也许宇宙创造智慧生命的最终目的,就是让它们去观测宇宙本身,见证宇宙的和谐与美,否则空荡荡的舞台也太无聊了。
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