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宇宙中的巨型結構:探索超越理論界限的天體尺度

2024-08-11科學

我們已知的宇宙中存在著異常龐大的天體結構,例如太陽系直徑約1光年,而銀河系直徑則擴充套件至15萬光年;更大的仙女座星系,其直徑是銀河系的兩倍。

這些巨大的天體僅僅是所在星系群中的一小部份,而這個星系群自身也只是覆蓋了約1,000萬光年直徑的空間。

室女座星系團的規模更為龐大,它與本星系群一同屬於更大的本超星集團。

本超星系團又是拉尼亞凱亞超星系團的組成部份,其直徑達到驚人的5.2億光年。

但即便是這樣龐大的拉尼亞凱亞超星系團,在宇宙的網狀結構中也不過是微不足道的一部份。

然而,最近天文學家發現了一個新的宇宙巨型結構,它的規模之大足以重新定義我們對宇宙結構的理解。這個由許多星系形成的巨大環狀結構,被天文學家命名為「大環(Big Ring)」,其半徑約占可觀測宇宙半徑的3%,直徑達到13億光年,周長則為40億光年,大約是拉尼亞凱亞星系團長度的8倍。

若能在夜空中看見,該結構的視面積將等同於15個滿月大小。

這個稱為「大環」的結構由英國中央蘭開夏大學的天文學家艾力西婭-洛佩茲發現,她兩年前也發現了一個被稱為「巨弧」的結構,長達33億光年,位於新發現的大環的左下方,與地球的距離大約是92億光年。

這項發現在1月10日舉辦的美國天文學會(AAS)第243次會議上公布,它的揭示讓許多天文學家感到驚訝和興奮。

一些天文學家推測,這個巨大的環狀結構可能是更大宇宙結構的一部份,或者大環和巨弧都屬於某個更龐大結構的一部份,盡管目前還未能確定它的上級結構。

以往有理論推測宇宙中最大的結構長度不應超過12億光年,這一理論認為這是宇宙結構的最大尺度。然而,已發現的眾多巨大結構,包括這個「大環」,都已突破這一界限,被視為「不可能存在」的巨型結構。

除了大環和巨弧,還有如史隆長城和武仙-北冕座長城等巨型結構。前者長達13.7億光年,而後者的長度則超過了100億光年。

還有一個由眾多星系中的Gamma射線暴形成的巨型GRB環,直徑達到56億光年。

雖然武仙-北冕座長城被一些科學家認為不是單一結構,而巨型GRB環僅是Gamma射線暴的集合,洛佩茲發現的宇宙「大環」目前被認為是已知最大的宇宙結構。