當我們仰望星空,銀河系已讓我們感到渺小,但與宇宙中最大的已知結構: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構,2013年由美國和匈牙利天文學家團隊通過分析伽馬射線暴數據發現,它是一個由星系、星系團和超星系團組成的纖維狀超結構,類似宇宙中的“高速公路網”,連接著無數星系。
根據2024年最新觀測數據,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-北冕座長城占據其直徑的10.7%,相當于1/9的宇宙尺度!
武仙-北冕座長城的發現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,能量可在數秒內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年的伽馬射線暴數據,發現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富集區。
通過雨燕衛星和費米伽馬射線空間望遠鏡數據,科學家構建了三維星系分布圖,揭示了這個超大纖維狀結構,2023年,史隆數字巡天進一步確認,其包含約4萬億個類似小麥哲倫星系的星系,質量難以估量。
武仙-北冕座長城是“宇宙網”的一部分,宇宙網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,橫跨數百億光年。
相比其他結構:
- 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:長57億光年,面積稍遜。
- Ho'oleilana結構(2023年發現):包含武仙-北冕座長城等,可能是更大網絡的“外殼”。
武仙-北冕座長城的規模如此巨大,學者甚至懷疑其是否為“統計錯覺”。
武仙-北冕座長城的發現動搖了宇宙學原理,該原理認為宇宙在3億光年以上尺度應均勻各向同性,但長城的尺度是均勻性上限(約1.2億光年)的8倍,物質密度波動遠超預期,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構,包含4萬億星系,挑戰了宇宙學原理和演化模型,它的發現不僅揭示了宇宙網的宏偉,也提醒我們人類的渺小與好奇的偉大。
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