大家好,我是魅力科學君,今天我們來聊一下已知宇宙中最大的結構——“武仙-北冕座長城”(Hercules-Corona Borealis Great Wall)。好的,咱們不說廢話,這就開講。
天文學中的“長城”,指的是由數量超級多的星系構成的巨型纖維狀結構(其包含的星系數量可以高達上億個),在過去的日子里,科學家已經發現了不少這樣的結構,而其中最大的,就是“武仙-北冕座長城”。
這個巨型結構的發現,其實是來自基于“伽馬射線暴”(Gamma Ray Burst)的觀測。顧名思義,“伽馬射線暴”就是伽馬射線的集中爆發,這是已知宇宙中一種極為高能的事件,在短時間之內,其釋放的能量,甚至可以超過太陽“一生”所釋放出的能量之和,也正因為如此,即使隔著上百億光年,我們都可以觀測得到。
“伽馬射線暴”通常源于超新星爆發、中子星合并等極端事件,由于這樣的事件是由大質量恒星產生的,大質量恒星的形成又需要大量的物質,而這種條件,基本上只有在恒星云集的星系中才會具備,因此“伽馬射線暴”在天空中的分布,就成了示蹤遙遠星系的有力工具。
早在2013年,科學家就通過分析當時已知的“伽馬射線暴”觀測數據,發現武仙座與北冕座之間,存在著一片“伽馬射線暴”異常密集的區域,而這也讓科學家首次意識到,那里有一個極為龐大的宇宙結構。
這個宇宙結構后來就被稱為“武仙-北冕座長城”,那么,它到底有多大呢?對于這個問題,在2014年的時候,科學家給出的估算是:它是一個巨型纖維狀結構,距離我們大約100億光年,其“厚度”約10億光年,“寬度”最大可達72億光年,“長度”更是高達100億光年左右。
這是什么概念呢?這樣說吧,由于光速的限制,我們其實只能看到宇宙中的一部分,這部分宇宙也被稱為“可觀測宇宙”,根據科學家的測算,“可觀測宇宙”是一個以地球為中心,直徑約為930億光年球體空間,也就是說,“武仙-北冕座長城”的“長度”,大概相當于整個“可觀測宇宙”的10分之1。
如此龐大的規模,使得“武仙-北冕座長城”在當時就被認為是已知宇宙中最大的結構。但這還沒完,因為在接下來的日子里,相關的研究一直在進行之中,引人注目的是,一項近日發表在預印本服務器(arXiv)上的新研究表明,“武仙-北冕座長城”的規模,可能比之前估算的還要大。
根據介紹,此次研究使用了近些年來所積累的數量更多、質量更高的“伽馬射線暴”觀測數據,從而更加精準地確定了“武仙-北冕座長城”到底有多大。
研究結果是令人吃驚的:這個巨型結構的“長度”可能不是之前估算的100億光年,而是達到了150億光年左右,而這樣的“長度”,大概相當于整個“可觀測宇宙”的6分之1。
要知道“武仙-北冕座長城”遠在100億光年之外,這就意味著,我們現在看到的,其實是它100億年前的樣子,而根據目前的主流理論,宇宙誕生于大約138億年前的“大爆炸”,也就是說,在宇宙誕生后大約38億年時,這個巨型結構就已經存在了。
研究人員表示,以我們現有的宇宙學來講,在“短短”的38億年的時間,根本就不足以形成規模如此巨大的結構,所以如果此次研究得到后續的證實,那就意味著我們需要對現有的宇宙學進行修正,甚至還可能需要提出全新的理論,才能合理解釋這種龐然巨物到底是怎么形成的。
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