你有没有想过,宇宙可能比我们想象的空得多?
我们总觉得天上的星星挤挤挨挨,星系团像赶集似的凑成一团,但宇宙里其实藏着好多超级空房间。这些地方大到能装下几千个银河系,却几乎找不到星系、暗物质,连星际气体都稀罕得很,它们有个名字,叫宇宙空洞。
![]()
这些空洞不是随便散布的,它们藏在宇宙大结构的缝隙里。你可以把宇宙的大尺度结构想象成一张海绵,星系团是海绵上鼓起的疙瘩,纤维状的结构是连接疙瘩的丝,那空洞就是海绵里那些巨大的洞。这里的物质密度连宇宙平均水平的五分之一都不到,有些极端的空洞里,甚至干净得像被彻底清扫过,啥都找不着。
天文学家怎么发现这些空地方的?有两个妙招。宇宙诞生时留下的微波背景辐射,就像一张宇宙的婴儿体温图,整体温度挺均匀,但空洞所在的位置会偏冷一点。因为物质少,对辐射的引力拉扯弱,温度自然就低了。另一个办法是测星系的红移,画出三维的宇宙地图,哪里星系稀稀拉拉,哪里大概率就是空洞。1981年发现的牧夫座空洞就是这么找到的,它直径2.5亿光年,平均每1000万光年才一个星系,比沙漠里的绿洲还少见。
![]()
这些空洞是怎么形成的?得从宇宙刚诞生时说起。大爆炸后,物质分布有点小差异,就像面团上沾了些小颗粒。引力会把密集的地方越拉越紧,慢慢形成星系团,那稀疏的地方呢,物质会被周围密集区吸走,慢慢就空了。再加上暗能量一直在推着宇宙加速膨胀,把物质往纤维结构里挤,空洞就被越撑越大,成了现在这副模样。暗物质在这里也很关键,它像宇宙的隐形骨架,空洞大概就是这骨架最稀疏的地方。
有几个超级空洞特别让人吃惊。波江座空洞直径13亿光年,大到能装下1000个普通空洞,里面别说星系了,连暗物质都几乎没有。天文学家测它的微波背景辐射,发现温度比周围低不少,这直接挑战了宇宙物质分布差不多均匀的老想法。我们银河系其实就在一个叫本地空洞的边上,这个空洞直径10亿光年,物质密度只有宇宙平均水平的五分之一。别觉得这是坏事,正因为在宇宙郊区,远离星系密集区的超新星爆发,地球才安稳了几十亿年,才有机会慢慢演化出生命。
![]()
这些空洞的存在,让天文学家重新思考很多问题。测哈勃常数时发现,空洞里的空间膨胀速度比密集区快10%,这让不同方法算出的宇宙膨胀率对不上,成了个大难题。还有暗物质,空洞里残余的引力效应,暗示它可能和普通物质有我们不知道的互动。有人甚至联系到费米悖论,宇宙里星球那么多,为啥没收到外星信号?或许空洞就像一道道墙,把各个文明隔开了,大家都困在自己的小圈子里。
现在科学家正想各种办法研究这些空洞。詹姆斯·韦伯望远镜、欧几里得卫星在画暗物质的分布图,中国的天籁射电阵列用快速射电暴当探针,看看空洞里的物质怎么波动。还有人用量子引力模拟,猜这些空洞是不是早期宇宙相变留下的痕迹,甚至可能是高维空间的投影。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.