當(dāng)我們仰望星空,銀河系已讓我們感到渺小,但與宇宙中最大的已知結(jié)構(gòu):武仙-北冕座長城相比,銀河系不過是一粒塵埃。
武仙-北冕座長城是可觀測宇宙中已知最大的單一結(jié)構(gòu),2013年由美國和匈牙利天文學(xué)家團隊通過分析伽馬射線暴數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),它是一個由星系、星系團和超星系團組成的纖維狀超結(jié)構(gòu),類似宇宙中的“高速公路網(wǎng)”,連接著無數(shù)星系。
根據(jù)2024年最新觀測數(shù)據(jù),武仙-北冕座長城的尺寸如下:
- 長度:約100億光年(約30億秒差距)。
- 寬度:約72億光年(約22億秒差距)。
- 厚度:約10億光年。
- 紅移范圍:1.6至2.1,距離地球約100億光年。
相比之下,可觀測宇宙直徑約930億光年,武仙-北冕座長城占據(jù)其直徑的10.7%,相當(dāng)于1/9的宇宙尺度!
武仙-北冕座長城的發(fā)現(xiàn)源于對伽馬射線暴的深入研究,伽馬射線暴是宇宙中最劇烈的爆炸事件,常由恒星坍縮或中子星合并引發(fā),能量可在數(shù)秒內(nèi)超過太陽百億年的總輸出,2013年,伊斯特凡·霍瓦特團隊分析1997-2012年的伽馬射線暴數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)武仙座與北冕座交界處14次伽馬射線暴異常集中,紅移值一致,暗示一個巨大的物質(zhì)富集區(qū)。
通過雨燕衛(wèi)星和費米伽馬射線空間望遠鏡數(shù)據(jù),科學(xué)家構(gòu)建了三維星系分布圖,揭示了這個超大纖維狀結(jié)構(gòu),2023年,史隆數(shù)字巡天進一步確認(rèn),其包含約4萬億個類似小麥哲倫星系的星系,質(zhì)量難以估量。
武仙-北冕座長城是“宇宙網(wǎng)”的一部分,宇宙網(wǎng)是大尺度下星系的分布模式,類似肥皂泡:星系沿纖維狀“星系絲”排列,圍成“宇宙空洞”,交叉處形成“星系墻”或“超星系團”,長城是最大、最密集的星系絲,由引力束縛的星系群組成,橫跨數(shù)百億光年。
相比其他結(jié)構(gòu):
- 史隆長城(Sloan Great Wall):長13.8億光年,僅為武仙-北冕座長城的1/7。
- 拉尼亞凱亞超星系團(含銀河系):直徑5.2億光年,約10萬個星系,遠遜于長城的4萬億星系。
- 巨型伽馬射線暴環(huán):長57億光年,面積稍遜。
- Ho'oleilana結(jié)構(gòu)(2023年發(fā)現(xiàn)):包含武仙-北冕座長城等,可能是更大網(wǎng)絡(luò)的“外殼”。
武仙-北冕座長城的規(guī)模如此巨大,學(xué)者甚至懷疑其是否為“統(tǒng)計錯覺”。
武仙-北冕座長城的發(fā)現(xiàn)動搖了宇宙學(xué)原理,該原理認(rèn)為宇宙在3億光年以上尺度應(yīng)均勻各向同性,但長城的尺度是均勻性上限(約1.2億光年)的8倍,物質(zhì)密度波動遠超預(yù)期,更令人困惑的是,其形成時間是宇宙大爆炸后37.9億年(距今100億年),遠早于理論預(yù)測的80億年以上。
武仙-北冕座長城,長度100億光年,寬度72億光年,是可觀測宇宙最大的纖維狀結(jié)構(gòu),包含4萬億星系,挑戰(zhàn)了宇宙學(xué)原理和演化模型,它的發(fā)現(xiàn)不僅揭示了宇宙網(wǎng)的宏偉,也提醒我們?nèi)祟惖拿煨∨c好奇的偉大。
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