仰望夜空，總是被星星所吸引，而星星之間的空間，那些 黑暗區域 很少被人關註得到。
實際上，這些看起來什麽都沒有的區域，也是宇宙的組成部份。甚至和太陽之類的天體以及更大的星系比起來，這些什麽都沒有的區域， 占據面積比前者還要更大 。兩者結合在一起，才共同構成了宇宙的全部。
問題在於，為何宇宙空間有些地方會分布星系，而有的地方則綿延數千萬光年沒有一個星系，難道宇宙的介質是不均勻的？這些星系到底是以怎樣的規律分布的？
更有甚者提出，我們的銀河系會不會就置身於一個巨大的空洞之中？
（宇宙中星系和空洞之間的關系，藍色字母標註為星系，紅色字母標註為空洞）
空洞和纖維狀結構的關系
先從我們生活的地球說起，行星相對來說，它猶如宇宙空間內天體構成的基本單位。
地球繞著太陽運轉，和其他行星一起組成了恒星系統。大量像太陽這樣的恒星系統聚集在一起，又構成了像銀河系這樣的星系。
類似銀河系這樣的結構還能再次聚集，規模小的叫星系群，規模大一點的叫星系團。如果再繼續聚集，就形成了超星系團，最後構成了「長城」或者叫「巨墻」這樣的大尺度結構。
所以，天體的組成和由此形成的區域規模是由小到大的。不過，這一切只是宇宙結構的一部份， 或者可以粗略看成是構成宇宙整體結構的一半。
因為這些天體，從宏觀上看是聚集在一起的，可如果從微觀上看，各個天體之間又存在距離。就像地球到月球，地球到太陽，太陽到其他恒星之間，各個之間距離遠近不同。
而在各天體之間的空出區域，比如銀河系和周邊其他星系，都存在遠近不一的空出區域。天文學上，這些區域就叫空洞或者巨洞，可謂簡單明了。
空洞區域有多大，取決於各個天體之間的距離。空洞和天體的關系，就好比填充物和空出部份的關系。
比如一根藕或者絲瓜，它們的內部有相連線的部份，藕是果實相連線，絲瓜是瓤相連。而在相連的區域之間，也有空出的部份。
（星系就像絲瓜瓤，而空洞就像瓤之間的孔洞）
再比如面前有一堆棉花，肉眼看的話，棉絮都緊緊挨在一起。如果是在放大鏡下觀察，棉絮是龐大的纖維狀結構，結構的中間都是龐大的空出部份。
宇宙內空洞的存在也是如此。此外，天體組成的星系，在宇宙內並不是均勻分布的，有的宇宙空間內有，有的就沒有，或者分布的數量很稀少。
從宇宙整體的結構來看， 星系組成的大尺度結構，和空洞相互依存，有前者的存在就一定會有後者的存在。
因為各星系和各個天體並不是緊密挨著的，只要有距離的存在，那麽就會有空洞。而且，
大尺度結構有多大，空洞的規模也就有多大。
一個規模和超星系團大小的空洞，在天文學上也被稱為超級空洞或者超空洞。從上世紀後半葉開始，天文學家已經發現了大量的空洞，它們在宇宙中分布廣泛而且區域面積廣大。
只是相比於天文學家和外界對星系的關註，長久以來人們對宇宙中空空如也的區域，似乎並沒有多大興趣。不過，空洞區域也並非什麽都沒有。
空洞區域也有「東西」
再舉個例子，把一個房間當成宇宙，一個個氣球就是天體，氣球簇擁在一起就說星系，房間內沒有氣球的區域，就可以看作是空洞。
就像房間內飄浮的氣球不是均勻分布的那樣，從三維空間的角度看，宇宙內星系的分布也是不均勻的。
天文學家此前觀察到，星系組成的大尺度結構中，在這些結構的連線區域，星系的分布密度很高。星系之間的交互作用，比如融合、分裂等現象也很頻密。
而那些沒有星系分布的區域，空洞區域實際上也存在少量的星系分布。只不過和動輒數億光年的空洞尺度比起來，那些位於空洞區域的星系顯得很渺小罷了。
按照天文學家的測算， 宇宙中星系所占據的區域面積不到40% ，而空洞所占據的面積，或者從三維空間角度說是體積 ，卻超過了60%。 也就是說，空洞占據的區域，要比星系占據的區域要大。
在這些大的區域中，一些已知的空洞中，星系的數量只有幾十個甚至十幾個。這跟星系密度高的區域比起來，數量是相當少的。
再舉一個不太恰當的例子，星系簇擁而構成的區域，就好比人口密度大的城市。而城市之外的區域好比空洞區域。鄉村就像是空洞區域內的少量星系，構成人口稀少且分布密度低。
假設一個地區鄉村人口增加，最終一個個鄉村連成片形成了城市。同樣在宇宙中，空洞區域內的星系如果也大量聚集的話，由此也會形成新的星系區域，而且還有可能跟原來的星系區域連成一體。
這可不是猜想，而是天文學家的觀測和分析。2015年，權威天文學期刊【天體物理學報】，發表了中國的研究人員對空洞區域的最新研究。
天文學家發現，空洞區域星系的品質高，恒星相對年輕且形成率也更高。根據測算，這些區域內恒星形成星系的比例，比宇宙其他區域高20%。
什麽意思呢？就是說現在看起來是空洞的區域，在未來也可能會聚集形成新的星系區域。天體的誕生，就是透過重力的作用，相互吸引並最終由小到大連成了一體乃至一片。
這就意味著，空洞區域的星系相比其他星系，還處在較早的演化階段，形象一點說就說它們的生命剛起步，還處在青少年階段。
不過也有觀點認為，空洞區域內的星系，跟其他星系並沒有本質差別。這些星系本身總體的性質差別，是由組分的不同所導致的。
而國內的研究人員則發現，空洞區域內的恒星年紀更小，所以它們的光度不夠高，品質本身也比較小。
本星系群旁邊的本地空洞
地球位於銀河系，銀河系又位於本星系群，就在星系群的旁邊，正是一個空間範圍巨大的空洞。
上世紀80年代，夏威夷大學的天文學家發現了這一空洞， 此後它就被命名為了本地空洞。
它的跨度很大， 延伸區域超過了6000萬秒差距，等於2億光年左右。天文學家推測，從地球出發到本地空洞的中心區域，距離在7500萬光年左右。
有人就疑惑了，它既然是空空如也的，而且黑咕隆咚的什麽都看不到，天文學家是如何確定它的區域面積的呢？
其實也不難，就像上面所提到的那樣，空洞區域並非什麽也沒有，同樣也有少量的星系分布。 在天文學領域，為了和銀河系這樣動輒由數千億顆恒星組成的星系做出區分，空洞區域的少量星系和小星系，被統稱為矮星系。
根據矮星系的分布，就能推算出空洞區域的面積。再者，空洞區域並非是無限延伸的，該區域另一邊相連的地方，就是別的星系。所以，透過測算這些大星系結構之間的距離，也能算出空洞區域的面積。
但是在天文學家看來，像本地空洞這樣星系密度低的空洞區域，沒有辦法用標準宇宙學的框架去解釋它。
此前在2010年的時候，有天文學家發表觀點指出，需要引入人類還不知道的「第五種力」來解釋空洞區域。就是說，有的天文學認為，空洞區域密度低的星系分布，跟星系區域的情況不一樣，不能用常規的宇宙學理論去解釋。
對此，中國的天文學家在2014年的時候，給出了解釋和答案。他們透過分析本星系群旁邊本地空洞的星系數量，對於星系形成密度低得出了兩個原因。
第一個原因是， 本地空洞所處的區域，在宇宙空間屬於低暗物質密度區，這一區域內暗物質暈的密度，要比其他區域的平均密度低很多。而暗物質暈，正是星系形成的基石。
第二個原因是， 空洞區域內的暗物質暈形成時間較晚，進而也就導致了恒星乃至星系形成的效率比較低。
正因為上述這兩個因素的存在，最終使得像本地空洞這樣的區域內，星系的數量密度遠遠低於其他宇宙空間。
而這一理論，實際上跟國內天文學家在2015年發表的研究是相呼應的，即空洞區域內的星系形成，從時間上看都處於演化的早期階段。
本星系群兩邊的空洞
本地空洞只是本星系群一邊的空洞，在它的另一邊，還有一個區域面積更大的空洞， 即南方本超空洞。
我們所處的本星系群，就好像是一道「墻」，將兩個空洞區域給隔離開了。 當然，由於空洞區域的面積太過於龐大，人們進而就覺得，不管是本星系群，還是地球所在的銀河系，其實是被巨大的空洞所包圍著。
比如南方本超空洞，它就在本超星系團的旁邊，後者囊括了本星系群和銀河系，屬於集群概念更大的超星系團。同理，這一超星系團旁邊的空洞區域，自然也就很大。
南方本超空洞的體積， 大概是銀河系的6000億倍 ，它的區域最窄處的長度，都超過了1.1億秒差距，其中心區域到地球的距離， 大概是9600萬秒差距。
所以從這些數值看起來，空洞區域的面積，要比星系區域所占據的宇宙空間還要大。
結語
南方本超空洞的區域面積還不夠大，2007年時，天文學家就發現過另一個大的空洞， 它的直徑在10億光年左右。
和其他的空洞區域一樣，這個空洞內星系的數量也很少，暗物質的規模也難見其蹤跡。這個空洞區域距離地球， 在60億光年到100億光年之間。
空洞區域確實夠大，一個個空洞，也像是將星系所處的區域給包圍住了。但是反過來說，
星系所組成的大尺度結構，也將一個個空洞給割裂成不同的區域了。
因此 從宇宙更宏觀的角度去看，星系區域和空洞區域的關系，就是你中有我我中有你，相互包圍彼此的關系。
而且，目前所觀察到的星系和空洞，都是技術水平所能觸及的範圍。在這之外宇宙的空間究竟有多大，天文學家也不知道。
就像我們仰望夜空，那深邃的黑暗並不是邊界，而是我們看不透。同理，我們現在的天文觀測手段和技術，有沒有將宇宙看透呢？
