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92亿光年外发现33亿光年长的宇宙巨弧,科学家说到:这不该存在

2024-08-09科学

引力这玩意儿,在宇宙中可是大佬级别的存在。想象一下,它能把千亿颗星星紧紧绑在一起,形成直径数万到数十万光年的星系。而星系本身也不是单打独斗,通过引力的作用,成千上万的星系可以聚集成巨大的超星系团,跨度甚至达到数亿光年。举个例子,咱们住的银河系,就和其他十几万个星系一起,组成了拉尼亚凯亚超星系团,它的范围大概有5.2亿光年。

但这还不是终点站,天文学家在宇宙里还发现了更壮观的大物件,像宇宙纤维状结构和宇宙长城,它们的跨度可以达到数十亿光年。最近,科学家们又发现了一种新的宇宙大构造,简直让人重新审视宇宙的庞大。

美国天文学会最近发布了一个爆炸性新闻:在92亿光年外,天文学家发现了一条长达33亿光年的「巨弧」。你得知道,整个可观测宇宙的直径也就930亿光年,巨弧的长度占了它的二十八分之一。这个发现是如此之大,以至于连发现它的科学家们都不敢相信。

这个巨弧是怎么被发现的呢?在早期的宇宙中,星系里还没形成太多恒星,那时候星系里有很多气体云。星系中心的超大质量黑洞会吞噬这些气体,形成非常亮的吸积盘,也就是我们说的类星体。类星体发出的能量是巨大的,最亮的类星体甚至能超过整个银河系的亮度几千倍。

因为光速是有限的,从遥远宇宙传来的光要花很长时间才能到达地球。这意味着,我们看得越远,看到的就越是古老的宇宙。通过观察类星体,我们能看到早期宇宙的样子。

现在的宇宙中,随着恒星不断地形成,气体云逐渐减少,星系中心的超大质量黑洞也逐渐沉寂下来,不再有类星体的出现。在银河系及其邻近的星系中,我们看不到活跃的星系核,所有的类星体都在遥远的宇宙中。

科学家们研究了遥远宇宙中的4万个类星体,发现它们发出的光在穿过92亿光年外的某些物质时,被那里的元素吸收了。通过分析这些类星体光谱的吸收特征,天文学家们发现了这个长达33亿光年的巨弧结构。这个巨弧肉眼是看不见的,但如果能看到的话,它在夜空中的宽度将是满月的20倍。

宇宙巨弧究竟是什么?它是由大量星系排列而成的一种结构,但它的尺寸之大超出了天文学家的想象,甚至被认为是不可能存在的。牛津大学的天体物理学家苏比尔·萨卡尔提到,如果这个巨弧确实存在,那将是一个巨大的挑战。

按照现代宇宙学的理解,宇宙在大尺度上是均匀的。尽管星系聚集了大量的物质,星系之间的空间很空旷,但从10亿光年尺度来看,物质在宇宙中应该是均匀分布的。

这个新发现的宇宙巨弧,其规模比理论阈值高出了3倍,按照现代宇宙学的标准,这样的结构是不应该存在的。但是经过天文学家反复验证观测数据后,他们认为这种结构只是统计巧合的概率极低,不到千万分之三,这意味着这个结构很可能是真实存在的。

最近【自然天文学】杂志上的一篇新研究还发现了宇宙中最大的旋转结构,星系排成了一串「宇宙绳」,长度在1.6亿到2.6亿光年之间,星系围绕中心轴旋转,速度最快可达100公里/秒。这样的巨型旋转结构也出乎天文学家的预料。

总的来说,无论是宇宙巨弧还是宇宙巨型旋转结构,它们的存在都显示出宇宙比我们想象的要复杂得多,我们目前的宇宙学理论还有很多不足,无法完全解释这些宇宙大结构的存在。