當前位置: 華文世界 > 科學

宇宙暗流:一個比「巨引源」更誇張的神秘現象

2024-08-05科學

鑒於宇宙的膨脹,從宏觀層面來看,星系與星系之間均相互遠離,且距離越遠的星系,彼此遠離的速率越快,天文學家把此種運動稱作「哈伯流」(Hubble Flow)。而除開「哈伯流」所產生的影響,宇宙中的星系還存在其他運動,此運動被命名為「本動」(Peculiar Motion)。

鑒於星系的「本動」存在差異,理論上,倘若對多個星系進行一次觀測,那麽所觀測到的這些星系的「本動」理應是紛亂無序的,且觀測的星系數量越多,其紛亂程度也就越大。

然而在 1986 年,天文學家觀測到一個神秘現象:諸多星系(包含我們的銀河系)的「本動」並非毫無規律,其「本動」方向均指向距離我們 1.5 億至 2.5 億光年、處於半人馬座與長蛇座方向的一處位置。

換言之,若不考量宇宙膨脹,這些星系均朝著此位置移動,鑒於在宇宙內僅有重力能夠產生這般宏觀的作用,天文學家遂將其命名為「巨引源」(Great Attractor)。

起初,「巨引源」的現身令天文學家深感困惑,緣由是「巨引源」的重力致使其周遭數億光年的星系均朝其趨近。要形成這般強烈的重力,需具備約為銀河系一萬倍的質素,然而位於「巨引源」之處的「矩尺座星系團」,其質素全然未達此等水準。

經大量研究,天文學家作出解釋:「巨引源」所在位置恰為「拉尼亞凱亞超星系團」的質心,在此情形下,處於其「後方」的「夏普力超星系團」(Shapley Supercluster)為「巨引源」增添了額外重力。

盡管此說法並非盡善盡美,但在某種程度上能夠闡釋「巨引源」的形成機理。然而,至 2008 年,新的狀況產生,該年度內,天文學家於更大尺度上,察覺到一種比「巨引源」更為顯著的神秘現象:宇宙暗流(Cosmic Dark Flow)。

此項發現由天文學家亞歷山大·卡西林斯基(Alexander Kashlinsky)的研究團隊得出。該團隊對威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)所傳回的觀測數據加以分析後,察覺到眾多星系團(需註意,是「星系團」而非「星系」)的「本動」方向均指向半人馬座與船帆座之間的某一位置。

(圖中彩色橢圓示意星系團的「本動」情況,顏色越紅的區域表明速度越快)

換言之,若不計宇宙膨脹因素,這些星系團均朝同一方位移動。此種情形仿若有一種力量使眾多星系團匯整合一條川流,進而推動它們向遠處行進,正因如此,天文學家將其稱作「宇宙暗流」。

據估算,這些「宇宙暗流」起碼橫跨了約25億光年的區域,其規模比「巨引源」更為宏大。在後續的研究行程中,卡西林斯基研究團隊依據普朗克太空望遠鏡所傳回的觀測資料,把此範圍拓展至30億光年。

或許有人覺得,我們能夠如闡釋「巨引源」那般闡釋「宇宙暗流」,然而事實並非如此,畢竟在整個可觀測宇宙範圍內,我們全然無法找到能產生充足重力以驅動這般大規模星系團運動的任何機制。

故而針對「宇宙暗流」這一神秘現象,當前天文學家僅能作出一些假定。一種普遍的看法是,在可觀測宇宙的範圍之外,由於某種偶然因素致使大量物質聚集,進而形成了強大的重力。

亦有看法提出,依 M 理論推斷,於更高維度裏,或許存有其他平行宇宙,鑒於重力不受維度束縛,故而若某平行宇宙於高維度中距我們過近,其重力會在我們的宇宙致使「宇宙暗流」出現。