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宇宙出“bug”了?三个一模一样的星系,应该如何解释?

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正所谓“每一片雪花都是独一无二的”,在我们地球上找不到两个一模一样的自然物体,哪怕是我们把沙子放大来看,都可以看到每颗沙粒都有各自的精彩,同样的道理,宇宙中也不应该存在一模一样的两个星系,但实际情况却似乎并非如此。


天文学家发现三个一模一样的星系

2013年,俄亥俄州普茨茅斯肖尼州立大学的天文学家蒂莫西·汉密尔顿 (Timothy Hamilton) 在分析哈勃太空望远镜的观测数据时,偶然发现了两个奇特的星系,它们的形状完全相同,都具有明亮的核心以及至少三条几乎平行的条纹,这两个星系随后被编号为“SDSS J223010·47-081017·8”,又称“汉密尔顿天体”(Hamilton's Object)。

对于这种现象,天文学家们最初的推测是,这应该是两个星系在相互作用时发生的一种巧合,毕竟宇宙那么大,星系那么多,出现两个看上去一模一样的星系也不是不可能,然而后续的发现却直接否定了这一观点。


如上图所示,天文学家又发现了一个与之前发现的那两个星系一模一样的星系。显而易见的是,宇宙中出现两个一模一样的星系,用“巧合”还勉强可以解释,但出现三个,用“巧合”就很难解释得通了。

那么,对于这三个一模一样的星系,应该如何解释呢?

相信大家对“费米悖论”都有一定的了解,简单来讲就是,根据我们的观测,宇宙的规模大得难以想象,其中的星球多得无法计数,并且宇宙存在的时间极为漫长,因此我们完全可以相信,宇宙中存在着很多比我们人类文明先进得多的高级智慧文明,但实际情况却是,我们在宇宙从未发现这种高级智慧文明的痕迹,这样就形成了一个悖论。


为了解释“费米悖论”,就有人提出了“虚拟宇宙假说”,该假说认为,我们所在的宇宙可能只是一个虚拟程序,而由于算力的限制,这个程序只能虚拟我们人类这一个智慧文明,至于为什么我们所看到的宇宙会这么大,或许只是程序给我们营造的假象,因为我们至今都没有飞出“小小”的太阳系。

根据“虚拟宇宙假说”,这三个一模一样的星系就可以简单地解释为,这应该是宇宙出现“bug”了,程序一不小心“复制粘贴”出了三个同样的星系,毕竟像宇宙这么大一个程序,出现一些“bug”应该是不可避免的。


如此说来,难道宇宙真的是虚拟的吗?实际上,由于“虚拟宇宙假说”太过匪夷所思,因此并没有得到科学界的普遍认同,对于宇宙中的那些异常现象,科学家通常都会倾向于从自然的角度来进行解释。

自从发现“SDSS J223010·47-081017·8”之后,莫西·汉密尔顿就一直在对其进行研究,在经过8年的研究之后,他和夏威夷大学的物理教授理查德·格里菲 (Richard Griffiths) 领导的一个研究团队现在给出了一个合理的解释。


该研究团队的解释是,这种现象其实是一种特殊的引力效应造成的,根据《广义相对论》,引力的本质是时空的弯曲,一个物体的质量越大,它造成的时空弯曲就越厉害,所以在宇宙中的那些大质量天体的附近区域,时空就会出现明显的畸变,从而造成光线在经过它们附近时,也会产生明显的弯曲。

在这种情况下,如果在观测者和光源之间存在着大质量的天体,那么观测者就有可能观测到由于光线弯曲而形成的多个“虚像”。


该研究团队指出,“SDSS J223010·47-081017·8”距离我们大约110亿光年,而在它的“前方”,也就是距离我们大约70亿光年的位置上,应该存在着一个密集的暗物质团,他们的计算机模型显示,假如这个暗物质团的质量足够大,并且按照一种特定的形状来分布,我们在地球上就刚好可以观测到三个“虚像”。

简而言之,根据该研究团队的解释,这三个一模一样的星系,其实只是同一个星系发出的光被一个暗物质团的引力场弯曲了,进而让我们观测到了三个“虚像”。笔者认为,虽然这种解释其实也可以归类为“巧合”,但相对于根据“虚拟宇宙假说”推测出的“宇宙出bug了”这种说法来讲,要显得更加合理一些,你认为呢?

参考资料:

  • Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 506, Issue 2, September 2021, Hamilton’s Object – a clumpy galaxy straddling the gravitational caustic of a galaxy cluster: constraints on dark matter clumping.

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。

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