我們是誰？我們從何而來？我們要到哪裏去？這些問題困擾著人類數千年。歷代天文學家前赴後繼，就是為了搞清楚宇宙是個什麽東西。最近有研究團隊就有新發現： 宇宙三維地圖顯示，離地球很近的地方有一道南極墻，它一直被遮擋，但卻真實存在。
南極墻是何方神物？要弄懂這個問題，我們必須對宇宙有個基本認識。
宇宙究竟有多大？
自古以來，人類對宇宙的探索一直是一個引人入勝的課題。根據現代天文學的研究成果，我們了解到宇宙由無數個星系構成。 星系是由恒星、行星、瓦斯、塵埃等物質組成的巨大結構，而它們在廣闊的空間中相互分布。 已經發現的星系數量超過數百億個，然而這只是宇宙中微小部份的對映，因為 宇宙是無限的。
為了更好地理解宇宙的尺度，我們可以透過紅移現象獲取幫助。 紅移是一種天文學現象，當物體遠離我們時，其光譜中的波長會向紅色方向偏移。 根據紅移的觀測結果，科學家得出了一個驚人的結論： 宇宙正在膨脹。 這意味著除了我們已知的星系，還有更多的星系在不斷地遠離我們。宇宙膨脹的速度越快，我們能夠觀測到的星系數量就越少。
為了描述宇宙的尺度，科學家們引入了一個重要的概念——宇宙標準長度。宇宙標準長度是 透過測量宇宙微波背景放射線中的溫度漲落來確定的。 根據最新的觀測數據，宇宙標準長度約為4.37億光年。這個數值給出了一個大致的宇宙尺度，但它只代表了可觀測宇宙的一小部份。
可觀測宇宙是指 我們能夠接收到來自宇宙不同部份的光線和其他電磁波的範圍。 這些光線和電磁波需要在宇宙中傳播一段時間才能到達我們的地球。這意味著，我們只能觀測到過去某個時刻的宇宙狀態，而無法直接觀測到當前的宇宙。
可觀測宇宙的邊界也被稱為宇宙視界。 宇宙視界是一個以觀測者為中心的球面，該球面上的物體所發出的光線在宇宙膨脹的過程中剛好能夠到達我們。 根據目前的觀測數據，宇宙視界的半徑約為468億光年。 這意味著，我們能夠觀測到的宇宙範圍大約是468億光年。
然而，需要註意的是，宇宙視界並不代表宇宙的邊界。宇宙的真實尺度遠遠超出我們可觀測到的範圍。 事實上，根據宇宙膨脹的理論，宇宙可能是無限廣袤的。 雖然我們無法直接觀測到宇宙的邊界，但透過對宇宙微波背景放射線、星系分布和紅移等數據的研究，科學家們可以推斷出宇宙的結構和演化。
宇宙的構成
在銀河系中，像太陽系這樣的恒星系就有上千億個。那麽，銀河系是否是宇宙中最大的結構呢？當然不是。
銀河系與仙女座星系、大麥哲倫星系、小麥哲倫星系等大約30個星系一起組成了本星系群。 在宇宙中，科學家將由100個以上星系組成的團稱為星系團，少於100個的則稱為星系群。因此，比本星系群更大的是星系團，這些星系團以重力相互束縛並結合在一起形成超級星系團。
每個超級星系團通常包含數百個甚至上千個星系，還有大量的暗物質。 不同超級星系團之間存在著巨大的虛空區域，被稱為"超級空洞"。 超級空洞是相對較稀疏的區域，幾乎不包含星系或其他物質。
然而，即使超級星系團已經如此巨大，它們只是宇宙中無數其他結構的一小部份。 根據最新的天文研究，我們的宇宙中可能存在數百億個星系，這些星系又包含數百億個恒星和行星。 因此，類似超級星系團這樣的超大型星系結構在宇宙中可能有上億個。而我們所在的本星系群團於拉尼亞凱亞超星系團（Laniakea Supercluster）。
拉尼亞凱亞超星系團包含至少100萬億個太陽品質的物質，跨越了超過5億光年的距離。 拉尼亞凱亞超星系團的名稱來自夏威夷語，意為 「無邊界的天空」 。它由多個星系團和超星系團組成，包括本星系群、織女座超星系團、仙女座超星系團等。這些星系團和超星系團透過重力交互作用形成了一個巨大的天體結構，構成了我們所處的宇宙的大尺度結構。從圖上觀測，拉尼亞凱亞超星系團就像一片羽毛，一個星系就是羽毛上的一顆亮點，然而這仍然不是宇宙的最大結構。
拉尼亞凱亞超星系團位於一個連續的條狀結構中，該結構被稱為宇宙長城。 它是已知宇宙中最大的結構，由多個星系團和超級星系團組成，跨越了超過5億光年的距離。我們的銀河系也位於某條宇宙長城中，但我們暫時無法確定「本長城」的規模，因為該長城的一部份恰好位於銀河系的隱匿帶內。在隱匿帶方向，充滿了大量的宇宙塵埃和瓦斯，遮擋了我們的觀測視線。然而，這並不影響我們對其他宇宙長城的觀測。而之前提到的南極墻就是一個宇宙長城的例子。
南極墻
南極墻的發現令人難以置信，因為它 位於天空的南部，即南天極方向，被銀河系明亮的光線遮擋了大部份結構。 因此，在此之前，人們誤以為它只是普通的星系團或星系群。
在前文中提到，科學家通常使用紅移來確定天體的距離，但這次研究團隊采用了一種略有不同的技術，觀察星系的本動速度。新的測量方法結合了紅移和對星系重力的考慮。這種方法能夠探測到星系運動中隱藏的品質，揭示出暗物質的真實面貌。
暗物質是宇宙中存在的一種與電磁放射線不交互作用、不發光、不發熱，與普通物質沒有直接交互作用的物質。 因此，我們無法透過電磁波觀測直接探測到暗物質。暗物質的存在是基於宇宙重力效應而推測出來的。學界普遍認為，在宇宙中存在著大量的暗物質，其數量是普通物質數量的數倍甚至數十倍。暗物質是形成星系、星系團和宇宙大尺度結構的重要組成部份，同時也是宇宙加速膨脹的原因之一。
研究團隊根據觀測繪制了銀河系及其周邊物質的三維分布圖。圖上展現出一個氣泡形狀，其中一個巨大的長翼向北延伸，一側朝向柯吉拉座，另一側朝向燕座。值得一提的是， 研究團隊暫時還無法確定南極墻的完整範圍，因此無法繪制出完整的南極墻影像。 但根據已知數據來看，南極墻跨越了14億光年，包含數萬個星系，大部份位於離我們銀河系後方5億光年的位置。這個距離對人類來說是遙不可及的，那麽為什麽我們還要研究呢？
天文學的意義
天文學作為一門古老而神秘的科學，對於人類的認知和探索宇宙具有深遠的影響。 透過觀測和研究宇宙，天文學家能夠驗證和推翻現有的理論模型，從而促進科學的發展。 愛因史坦的相對論在天文學中得到了廣泛套用，透過對星系和黑洞的觀測，天文學家驗證了相對論的預測。此外，天文學還為其他學科提供了重要的數據和參考，如物理學、化學和地球科學等。天文學的研究成果不僅推動了基礎科學的進展，還為套用科學和技術發展提供了重要的支持。
此外，天文學的研究也需要先進的觀測裝置和技術手段，這促進了科學技術的發展。 為了觀測遙遠星系和暗物質，天文學家開發了高靈敏度的望遠鏡和探測器。 這些技術的發展不僅滿足了天文學的需求，還帶動了光學、電子學和電腦科學等領域的創新。天文學的研究也推動了數據處理和分析方法的發展，為大數據時代的科學研究提供了重要的經驗和方法。
一項由歐洲空間局（ESA）發起的計劃，即「伽利略」衛星導航系統，就是基於天文學原理開發的全球定位系統。 該系統利用衛星觀測和測量技術，為全球範圍內的導航和定位提供高精度的服務。這項技術的成功套用不僅改變了人們的生活方式，還在交通、軍事和災害管理等領域產生了深遠的影響。
探索宇宙對於人類文明的進步也具有重要意義。透過觀測和研究宇宙，我們能夠更好地理解人類在宇宙中的地位和角色，激發人們對於知識和未知的好奇心，並促進人類的思考和智慧的發展。此外， 天文學的研究也帶來了許多文化和藝術上的啟示，激發了人們對於美的追求和創造力的發揮。
卡爾·薩根的著作【宇宙】就是一個很好的例子。 【宇宙】是一部廣受歡迎的科普讀物，透過天文學的視角，向讀者展示了宇宙的壯麗和神秘。 這本書不僅在科學界產生了廣泛的影響，還激發了公眾對於宇宙的興趣和熱愛——它暢銷40年不衰，這推動了天文學教育和科普普及的發展。
而類似南極墻這樣的發現，能讓我們更加了解宇宙的結構。掌握不是一瞬間的事，人類文明發展不過數千年時間，在地球上已經成了不可忽視的存在。相信在今後的發展將會越來越快，終有一日人類將會去往更遠的遠方，而這一切的基礎，就是現在的觀測和研究。沒有這個過程，我們永遠也不可能抵達終點，這就是天文學的意義。
