两个极其诡异的巨型圆环横贯天际，宇宙学基本原理恐遭颠覆

在一个均匀的宇宙中，不应该存在这样的巨型结构。

如果这两个环肉眼可见，那么它们在天空中可能是这个样子。圆点代表对类星体发出的光进行测量的点，黄色代表新发现的巨环，蓝色代表的是之前发现的较小环。

Alexia Lopez / Roger Clowes

天穹之上，牧夫座和大熊座的北斗七星之间，有两个无比巨大的圆环。一个直径13亿光年，另一个33亿光年。它们和地球的距离都是大约92亿光年，且皆由星系、星系团和星系际介质组成。

这两个巨环的存在，或许会挑战人类宇宙学中最基本的一个原理。而这个原理的重要性，可能和爱因斯坦的广义相对论不相上下。

人类目前对宇宙的所有认识，包括所有宇宙学模型，都建立在这样一个认识的基础上——在足够大的空间——比如一亿光年以上的尺度上，宇宙中物质的分布具有均匀性和各向同性。这就是所谓的宇宙学基本原理。

这是一个假设。到目前为止人们已经通过射电观测、星系计数和对宇宙微波背景辐射的分析等方式，在一定的范围内对此加以了验证。一旦人们发现，在某个尺度上这个假设不成立，人类对宇宙的基本认知就会乱套。

然而在今年1月6日举行的美国天文学会会议上，英国普雷斯顿中央兰开夏大学的宇宙学家Alexia Lopez宣布发现了这两个巨环，向这一原理发起了挑战。Lopez称，如果宇宙是均匀的，那么这两个环不应该存在。

这两个环是研究人员通过分析遥远类星体发出的光逐步发现的。

宇宙中的很多超大质量黑洞周围有一个围绕黑洞运行的发光物质盘，物质盘中的物质会坠入黑洞，并在黑洞的两极产生一对相对论喷流。如果这对喷流中的一条正好指向地球，那么我们就会看到一个极其明亮的光点——由于这类天体在观测上与银河系内的恒星亮度相当，所以被称为“类星体”。

类星体发出的光在穿越宇宙时，会被宇宙中的物质吸收并改变。通过研究这种改变，人们可以知道宇宙中物质的分布特点。

基于这样的原理，Alexia Lopez在2021年的斯隆数字化巡天数据中发现，牧夫座和大熊座附近有一条巨大的圆弧。2024年，Lopez又在圆弧的上方，靠近北斗七星勺柄的部位，发现了一个圆环。圆环和圆弧都由和地球距离相等的物质组成。

而近日Lopez又宣称，她在之前发现的圆弧上方发现了一道新的弧线。这道弧线比较细，但看起来像是原来那道弧线的延续。分析之后，研究人员认为这不是巧合。这两条圆弧是一体的，它们共同构成了一个比之前发现的那个圆环更大的巨型圆环。

Lopez认为，如果这两个圆环最终被证实为真实结构，其巨大的尺度将对当前以均匀性和各向同性为基础的宇宙学模型发起挑战。因为在一个均匀的宇宙中，不应该存在这样的巨型结构。

有学者对此持不同意见。他们认为，仅凭巨型结构不足以推翻宇宙学原理。当前的宇宙模型容得下这样的结构。2025年2月赫尔辛基大学的学者曾报告称，他们使用符合宇宙学原理的模型，模拟出了类似的巨型弧线。但Lopez认为，计算机模拟的巨弧和她发现的巨环完全不同，不具可比性。

也有学者认为，仅用偶然性确实无法解释这些巨型结构的存在。它们看起来相当不可思议。如果宇宙中真的存在这样的东西，人们未来应该能够通过更大规模的巡天观测，发现更多类似结构。

参考

A Giant Ring on the Sky

https://submissions.mirasmart.com/AAS247/Itinerary/PresentationDetail.aspx?evdid=4321

The Emperor’s New Arc: gigaparsec patterns abound in a ΛCDM universe

https://arxiv.org/abs/2502.03515

A Big Ring on the sky

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2024/07/055