导语
宇宙中存在一种神秘的结构——空洞，这些空洞内部星系分布稀疏甚至没有星系存在，被认为是宇宙的基本结构之一。
目前人类已经发现27个宇宙空洞，其中最大的是牧夫座空洞，直径超过2.5亿光年，内部却只有60个星系，以至于人们在发现牧夫座空洞时，曾被其空荡荡的内部吓到怀疑自己的观测数据有问题。
那么牧夫座空洞又有多可怕?
宇宙空洞又是怎么形成的?
为什么空洞会缺少星系，又为什么这空洞的内部几乎没有普通物质的存在呢?
宇宙空洞。
空洞是宇宙中的一种区域，内部星系分布非常稀疏，甚至只有中心一个星系，还有一些空洞内部根本没有星系存在，被科学家们称为绝对空洞。
这些空洞甚至可以说是真空，绝对没有普通物质的存在，可以在宇宙中随便找一个区域，里面可能就是宇宙空洞。
这些空洞的直径非常大，可以是几百万光年，甚至上千万光年，尺度是非常之大，可以占据整个可观测宇宙的十分之一，空洞的存在让人觉得它们无处不在。
但是这些空洞也不是无处不生的，而是分布有规律的，不是随处都有，而是和星系团、超星系团等更大尺度结构一样，也是在宇宙中有一定的空间分布规律。
关于空洞还有一个重要的特性，那就是空洞的出现并不是因为普通物质无法填充宇宙导致的。
根据宇宙学模型的预言，空洞的出现其实是因为空洞内部的暗物质的存在，可以这么说，是暗物质填满了这些区域，才导致它们被认为是空洞，因为暗物质根本不可能被目前的技术探测到，只能通过普通物质对暗物质的影响做出来。
宇宙空洞的存在无疑让宇宙变得更加神秘，因为宇宙空洞的存在，对宇宙的研究工作无疑增加了更多的难度。
但是让我们可以慰籍的是，空洞并不是宇宙中唯一的一种结构，而是宇宙的基本结构之一，可以说是和普通物质的星系一样是构成宇宙的基本组成部分。
在科学家对空洞的研究中，最为迷人的当属牧夫座空洞了。
牧夫座空洞的直径超过2.5亿光年，内部却只有60个星系，这个空洞最令人吃惊的原因是什么，让我们来了解一下。
空洞的发现。
牧夫座空洞是在50年代由美国天文学家吉恩格奥尔德赛尔发现的。
他使用当时可以观测最远天体的红移方法来探测宇宙空洞，而这也是第一次成功地对空洞进行探测。
在他的观测中，他发现一些不能和周围星系团结构连接起来的星系，就像抛物线一样从星系团中心飞出去，而这些星系还会逐渐变得稀疏。
格奥尔并没有认真思考这种现象的原因，直到1981年，他的朋友神经物理学家瓦西里谢帕莫在对格奥尔的数据进行分析后，告诉他这些星系的分布很有规律。
在格奥尔的数据中，只有五个空洞是符合谢帕莫所说的规律，对于这些空洞他们便专门进行研究，并在空洞的中心附近放置了一些引力透镜，希望能够找到在空洞中心的透镜，从而证明空洞的存在。
虽然研究没有得到成果，但是谢帕莫的研究方法给格奥尔带来了一些启示，两人继续合作研究空洞的探测方法，最终在一年后找到了第一个空洞——巨蟹座空洞。
此后，格奥尔开始利用相机照片上的数据来探测空洞，发现了另外两个空洞，而他的学生肯布雷恩也发现了两个空洞。
在1989年，谢帕莫又发现了四个空洞，这就是第一个与人类有真正联系的空洞检测记录。
在空洞的研究中，最令人印象最深的就是牧夫座空洞。
这个空洞在1991年被美国天文学家马格丽特甘德朗发现，其直径超过2.5亿光年，内部只有60个星系。
在甘德朗发现它的时候，甚至怀疑自己的观测数据有问题，因为当时检测手段非常简陋，只能通过地面望远镜进行观测。
但是随后美国天文学家样建巴瑞等人又使用太空望远镜对这个区域进行了观察，最终证实了这个巨大的空洞的存在。
数据显示，牧夫座空洞内部的星系分布极其稀疏，有一部分区域甚至没有星系存在，这让人们非常地吃惊。
然而，就当人们以为牧夫座空洞内真的空无一物时，后续观测却发现了一些微弱的星系，是这些星系在填补空洞内部的真空。
这些星系非常暗淡，难以探测，所以对它们的观测数据一直都是一片模糊。
而银河星系，距离地球有几百万光年，也被认为是牧夫座空洞的补充，但是这个说法也存在争议，因为银河星系并不是在空洞内部。
然而，即便有了这些补充，牧夫座空洞的确还是空无一物，尽管内部有60个星系，但是和宇宙其他地方相比，也几乎是真空了。
那么，空洞是怎么形成的?
既然空洞的形成是因为暗物质的存在，那么暗物质是怎么填的呢?
暗物质填充空洞。
暗物质是一种在宇宙中只和普通物质通过引力作用相互作用的物质，因为这种物质根本无法被目前的技术探测到，所以人们对它的了解也是非常有限的。
在宇宙大爆炸后，宇宙中普通物质快速扩散，形成了大爆炸遗迹。
然而，普通物质受到引力作用，会逐渐聚集，形成星系，如果普通物质真的无法填满某个区域，那么这个区域就会有非常明显的宇宙大爆炸遗迹。
人类对宇宙的大爆炸遗迹进行观测，发现它们存在一个很明显的现象——通过高能辐射观测，可以看到宇宙空洞的边缘有一圈发光的边界，这是因为普通物质在和暗物质的相互作用中获得了高能量，产生了高能辐射。
牧夫座空洞的特殊。
暗物质在填充空洞的过程中扮演着重要的角色。
由于暗物质无法被探测，所以人们对它的了解也非常有限，但是暗物质在填充空洞的过程中，却展现出非常强大的力量。
宇宙中普通物质和暗物质的比例是5:1，普通物质占据绝对优势。
宇宙中的物质之所以有这样的分布，是因为宇宙大爆炸后，物质在辐射的作用下，逐渐冷却凝结，普通物质在冷却凝结后，可以和其他物质不断碰撞，形成星系。
但是随着时间的流逝，宇宙中的物质的活动会变得慢下来，普通物质和流体一样，会形成细小的结构。
然而，普通物质经过构建后，原子核会和电子结合，逐渐变得稳定。
而未结合的原子核则会和电子结合，也就是形成电中性，电中性的原子核不会和电磁波有相互作用，所以无法被探测到。
暗物质则不同，它在形成后，并不会和别的物质相互作用，所以非常难被探测，所以我们几乎对它一无所知，暗物质只和普通物质通过引力作用相互作用，并且在其他方面和普通物质没有什么不同。
普通物质在和别的物质碰撞后，可以产生宇宙大爆炸遗迹，而暗物质几乎不会产生这样的遗迹。
经过这些原子核的碰撞，普通物质的活动稳定下来，都不断进行重复碰撞。
暗物质则在某些区域稀薄，所以可能和星系团相互作用，被引力作用逐渐聚集后，就会形成暗物质的区域。
牧夫座空洞就是一个这样的例子。
暗物质在这个区域非常稀薄，所以非常容易被引力作用逐渐聚集，最终形成暗物质空洞。
在空洞内还有一些弱光源，但是这些光源很弱，只能证明它们是星系，但并不能证明它们具体的位置。
在这个空洞内还有三个星系团，分别是镰刀星系团、白羊星系团和波江银河星系团，正是因为有这些星系团的存在，所以人们才对这个空洞产生了兴趣。
然而，在进行观测后，并没有在空洞内部发现明显的星系团结构，所以人们当时并没有对这个空洞给出明确的结论。
牧夫座空洞的出现是因为暗物质在空洞内部的局部区域聚集，形成了空洞，所以人们才会将宇宙空洞的出现归因于暗物质的存在。
结语
宇宙中有许多的奥秘等待人类去解开，空洞的出现无疑会让每个人对宇宙的奥秘感到兴趣。
然而，空洞的出现也让人们对暗物质的研究产生更多的兴趣，暗物质对于人类来说是一个巨大的谜团，探索这个谜团，将会对我们的未来产生很大的意义。
