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92億光年外發現33億光年長的宇宙巨弧,科學家說到:這不該存在

2024-08-09科學

重力這玩意兒,在宇宙中可是大佬級別的存在。想象一下,它能把千億顆星星緊緊綁在一起,形成直徑數萬到數十萬光年的星系。而星系本身也不是單打獨鬥,透過重力的作用,成千上萬的星系可以聚整合巨大的超星系團,跨度甚至達到數億光年。舉個例子,咱們住的銀河系,就和其他十幾萬個星系一起,組成了拉尼亞凱亞超星系團,它的範圍大概有5.2億光年。

但這還不是終點站,天文學家在宇宙裏還發現了更壯觀的大物件,像宇宙纖維狀結構和宇宙長城,它們的跨度可以達到數十億光年。最近,科學家們又發現了一種新的宇宙大構造,簡直讓人重新審視宇宙的龐大。

美國天文學會最近釋出了一個爆炸性新聞:在92億光年外,天文學家發現了一條長達33億光年的「巨弧」。你得知道,整個可觀測宇宙的直徑也就930億光年,巨弧的長度占了它的二十八分之一。這個發現是如此之大,以至於連發現它的科學家們都不敢相信。

這個巨弧是怎麽被發現的呢?在早期的宇宙中,星系裏還沒形成太多恒星,那時候星系裏有很多瓦斯雲。星系中心的超大品質黑洞會吞噬這些瓦斯,形成非常亮的吸積盤,也就是我們說的類星體。類星體發出的能量是巨大的,最亮的類星體甚至能超過整個銀河系的亮度幾千倍。

因為光速是有限的,從遙遠宇宙傳來的光要花很長時間才能到達地球。這意味著,我們看得越遠,看到的就越是古老的宇宙。透過觀察類星體,我們能看到早期宇宙的樣子。

現在的宇宙中,隨著恒星不斷地形成,瓦斯雲逐漸減少,星系中心的超大品質黑洞也逐漸沈寂下來,不再有類星體的出現。在銀河系及其鄰近的星系中,我們看不到活躍的星系核,所有的類星體都在遙遠的宇宙中。

科學家們研究了遙遠宇宙中的4萬個類星體,發現它們發出的光在穿過92億光年外的某些物質時,被那裏的元素吸收了。透過分析這些類星體光譜的吸收特征,天文學家們發現了這個長達33億光年的巨弧結構。這個巨弧肉眼是看不見的,但如果能看到的話,它在夜空中的寬度將是滿月的20倍。

宇宙巨弧究竟是什麽?它是由大量星系排列而成的一種結構,但它的尺寸之大超出了天文學家的想象,甚至被認為是不可能存在的。牛津大學的天體物理學家蘇比爾·薩卡爾提到,如果這個巨弧確實存在,那將是一個巨大的挑戰。

按照現代宇宙學的理解,宇宙在大尺度上是均勻的。盡管星系聚集了大量的物質,星系之間的空間很空曠,但從10億光年尺度來看,物質在宇宙中應該是均勻分布的。

這個新發現的宇宙巨弧,其規模比理論閾值高出了3倍,按照現代宇宙學的標準,這樣的結構是不應該存在的。但是經過天文學家反復驗證觀測數據後,他們認為這種結構只是統計巧合的機率極低,不到千萬分之三,這意味著這個結構很可能是真實存在的。

最近【自然天文學】雜誌上的一篇新研究還發現了宇宙中最大的旋轉結構,星系排成了一串「宇宙繩」,長度在1.6億到2.6億光年之間,星系圍繞中心軸旋轉,速度最快可達100公裏/秒。這樣的巨型旋轉結構也出乎天文學家的預料。

總的來說,無論是宇宙巨弧還是宇宙巨型旋轉結構,它們的存在都顯示出宇宙比我們想象的要復雜得多,我們目前的宇宙學理論還有很多不足,無法完全解釋這些宇宙大結構的存在。