看到这张图的时候,您想到啥啦?好多人可能都会讲这是在宇宙里找到的大型星系,没错,可它是由无数星系凑一块的。科学家把这个发现叫做「南极墙」,虽说它瞅着也不像堵墙,不过名字其实没啥要紧的。
其实呀,这「墙」不是那「墙」,和南极也没啥大关联。这堵墙虽说离地球挺近,可一直被挡着,直到 2020 年科学家才弄清楚它大概在哪。宇宙里咋会有墙呢?这到底是啥玩意儿?
接下来,本文会从科学家对于南极墙的解释还有宇宙里的其他星系墙这两方面,给大伙讲讲神秘的「宇宙之墙」到底是啥。先从科学家发现的南极墙说起。
【科学家发现神秘的「南极墙」】
其实啊,在上个世纪,科学家就发觉宇宙里有一些怪怪的结构,有的像「长城」,有的像「泡泡」,要知道这里讲的长城指的是星系墙。这回被科学家找到的星系墙在咱们南边,这是从宇宙大尺度上说的,跟地球上的南极没关系。
科学家觉得南极墙跨度可不小,在 7 亿到 14 亿光年左右,它跟地球距离还算近。可因为有星际尘埃和气体,一直被挡着,不认真瞧根本发现不了。另外,南极墙躲在银河系后面,从美国宇航局斯皮策空间望远镜拍的照片能知道,把视野拉远些,才能看到银河系背后居然有这么耀眼的「巨幕」。
除了叫南极墙这个名字,依照它暗藏的特点,天文学家还把这一结构叫做「隐带」或者南极长城。在确定了南极墙的位置后,他们就把有关的研究成果发表到了【天体物理周刊】上,论文里还配了一段巡游南极墙结构的视频,实实在在地把这面巨墙呈现在了咱们眼前。
得说一说,论文经查证发表以后,他们就宣称这个南极墙被纳入咱们本地的「宇宙地图」里了。
「真没想到,南极墙的大小跟斯隆长城一样,和咱们的距离却是斯隆长城的 2 倍,而且它藏在南半球天空被挡住的那一块儿,一直都没被咱们发现。」伯梅雷德博士在一封电子邮件里讲。
好啦,这会儿南极墙被科学家发现的过程算是说明白了,那南极墙到底是啥?是咱们现实里看到的那种严严实实、密不透风的墙吗?
显然不是这么回事,南极墙其实是由几十万乃至上百万个星系一块儿构成的。这时候有人可能就会问了,那星系咋会自己在这儿连成一片呢?这正是科学家一直钻研的问题。能形成这种大质量的结构,意味着在南极墙周边或许有好多暗物质分布,把这些星系像串珍珠似的给串起来了。
就目前的监测情况而言,南极墙里有好多星系,分布还挺密集的,所以南极墙的密度挺高,跟宇宙里常见的结构相比,明显紧凑得多。另外,就像咱们上文讲的,这些星系遵循着一种特别的「分布方式」,看起来就像被一条条细丝连着,要是星系是项链上的宝石,那暗物质或许就是背后的丝线。
要留意,当下咱们的探测技术还没法直接看清南极墙内星系的「真实模样」。只能把各项数据汇总起来,才能观察到南极墙的引力效应。但能将这片巨幕呈现出来,已经是很大的进步啦。
夏威夷大学的塔利博士称:「南极墙特别大,就好比把一束 14 亿光年长的光丝来回弯折后,硬塞进半径 6 亿光年的星云当中。在这么小的地方,几乎没法容纳任何更大的构造。」
除了南极墙,宇宙里还有好多各种各样的「星系墙」,它们的构造和庞大的规模一次次地颠覆了人们的认识。下面咱们就瞅瞅,宇宙中到底还有哪些「星系墙」或者「星系长城」。
【宇宙中的其他「星系墙」】
在聊起这些宇宙里的大块头之前,大家得先把自己的眼界抬高些。说白了,别认为太阳系大,就连觉得银河系大这种想法也别再有。因为接下来要讲的这些大家伙,它们的个头会颠覆咱们的认知,让咱们明白啥叫「星系外头有星系团,星系团外头还有星系墙」。
首先朝咱们走来的这位代表,或者说是叫长城,它是由好多超星系团组成的。它的形状被认为跟中国长城特别像,叫 CfA2 长城。这个结构大概长 5 亿光年,可它准确的长度到现在都还不清楚呢。就跟科学家观测南极墙受到阻碍似的,这个结构也因为各种尘埃和星际气体,让人没法确定是不是已经都观测清楚了。
其次要说的是史隆长城,这是科学家在 2003 年整理斯隆数字巡天的数据时找到的。史隆长城的样子更像咱们上文提到的「丝状坠连」,从外表看,它更像是个巨大的触手,或者说像有着无数条触须的水母。
最后要说的是当下没法形容的,被叫做宇宙最大结构的武仙 - 北冕座长城。之所以叫这个名,是由于它处于武仙座和北冕座中间,能测到它纯属巧合。科学家觉得这一长城跨度或许超过 100 亿光年,大家想想,这差不多是南极墙的七八倍呢。
要是把银河系摆在这座长城跟前,估计就只剩一个小小的光点啦。反正,宇宙里这种大质量结构一出现,就让我们对宇宙「范围」的认识一次次被更新,好多科学家还觉得这种大尺度结构的形成也许有某种「进阶」的机制。进阶以后,其中的维度可能有了巨大变化,这情况人类现在根本没法想象。
虽说当下我们没法确定这些庞大结构是咋形成的,不过科学家倒是提出了好几种猜测。也就是说,咱们还是觉得宇宙里的「万物」形成都有必然规律,就算是大尺度结构也不例外。
【大尺度结构成因的猜想】
第一,特别关键的一点是前面讲过的暗物质。这暗物质应该是宇宙大爆炸那会儿出现的,咱虽然看不见它,可它确实在宇宙里到处都有。
所以呢,大尺度结构能表现得这么「稳固」,那肯定是有「骨架」来约束的。就比如说,要是你的身体没了骨头,你想想你会成啥样?像星系、星系团或者南极墙这类结构,也是得有骨架撑着才能存在的。
第二呢,是「巨引源」的存在。这属于一种猜测,毕竟大家都知道,星系能聚集起来是靠引力吸引的,能把这么多星系聚到一起,那就说明背后肯定有某种巨大的引力。或许是个大质量黑洞,或许是人类还没发现的别的啥。
第三,科学家觉得大尺度结构的形成时间可长了。就像宇宙大爆炸那会,好多气体凑一块形成了星系,接着星系之间互相拉扯又弄出了星系团,这星系团在后续的演变里还接着「升级」。
好比咱们玩游戏时角色积累经验来通关,大尺度结构也是这么一步步发展的,不过没法确定它们以后会不会继续变大。
反正啊,科学家觉得把宇宙大尺度结构的谜团解开,对咱们去探索暗物质还有宇宙诞生的过往特别重要,因此以后在这个领域还会接着搞研究。