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星系綿延300萬光年,韋伯望遠(yuǎn)鏡拍到纖維結(jié)構(gòu),揭秘早期宇宙演化

最近天文學(xué)家使用韋伯望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了一條由10個(gè)緊密排列的星系組成的巨大氣體纖維,跨度超過300萬光年。

在大多數(shù)的人印象中,星系們彼此之間都隔著幾十萬光年乃至上百萬光年的距離,但在韋伯望遠(yuǎn)鏡橫跨百億光年的視野里,在我們看來相隔甚遠(yuǎn)的星系們其實(shí)組成了復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),考慮到此次發(fā)現(xiàn)的星系氣體纖維遠(yuǎn)在137億光年外,已經(jīng)非常接近138.2億年前的宇宙大爆炸了,所以天文學(xué)家斷定,韋伯此次發(fā)現(xiàn)的就是最初的宇宙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

只不過在137億年前宇宙中的星系還不夠多,只能先形成若干條氣體纖維,而在137億年的后的今天,所有的氣體纖維都已經(jīng)彼此連接成了宇宙長城。

在韋伯望遠(yuǎn)鏡此次發(fā)現(xiàn)的纖維結(jié)構(gòu)里,擔(dān)任引力源的是一個(gè)類星體或者說超大質(zhì)量黑洞,這才是極不正常的,因?yàn)橛钪娲蟊ㄖ踹B星系都不多,想形成超大質(zhì)量黑洞就更難上加難了,但事實(shí)是它確實(shí)存在,并且用引力聚攏了周圍幾十個(gè)星系,形成了橫跨300萬光年的宇宙早期結(jié)構(gòu)。

關(guān)于宇宙早期超大質(zhì)量黑洞的形成原因,天文學(xué)界現(xiàn)在還眾說紛紜,唯一能確定的就算它不可能是由恒星坍塌而成的,因?yàn)楹阈羌?jí)黑洞想要碰撞融合成超大質(zhì)量黑洞的話,所需要的時(shí)間將比宇宙的年齡還長。

目前較為合理的解釋是,這些宇宙誕生之初的就存在的超大質(zhì)量黑洞本身的前身是種子黑洞,或者說原初黑洞,是在大爆炸之前就預(yù)設(shè)好的存在,等到宇宙大爆炸后隨著質(zhì)量的產(chǎn)生以及時(shí)空的超光速擴(kuò)張,質(zhì)量密集的區(qū)域就會(huì)在種子黑洞的作用下發(fā)生引力坍塌,進(jìn)而形成超大質(zhì)量黑洞去掌控早期的星系。

除了黑洞和原始的星系外,韋伯望遠(yuǎn)鏡升空之前天文學(xué)家其實(shí)還想用它直接看到138.2億年前的宇宙大爆炸,但后來發(fā)現(xiàn)大爆炸后38萬年宇宙才膨脹到足以讓光子自由穿梭的水平,而在那之前宇宙是一個(gè)粘稠的混沌狀態(tài),連光都沒有就更別說看到大爆炸了。

目前最有希望看到宇宙大爆炸的,其實(shí)不是韋伯望遠(yuǎn)鏡,而是未來地球上可能出現(xiàn)的新的大型粒子對(duì)撞機(jī),物理學(xué)家們認(rèn)為如果未來能繞地球赤道一圈構(gòu)建對(duì)撞機(jī)的話,被加速到接近光速的亞原子粒子們對(duì)撞瞬間的能量級(jí)別將不亞于大爆炸瞬間,到時(shí)候通過分析對(duì)撞的數(shù)據(jù),就能近似還原宇宙大爆炸之后的狀態(tài)。

不過考慮到宇宙大爆炸之后不久就出現(xiàn)了黑洞,所以也有很多人擔(dān)心未來的新型對(duì)撞機(jī)也會(huì)產(chǎn)生黑洞,針對(duì)這種擔(dān)憂為物理學(xué)界給出的解釋的不會(huì),因?yàn)橘|(zhì)量越小的黑洞蒸發(fā)的速度越快,這是霍金生前提出的霍金輻射理論決定的,不過如果霍金輻射理論是錯(cuò)的話,黑洞確實(shí)有可能在誕生后沉入地心然后開始吞噬地球。

總體來看

韋伯望遠(yuǎn)鏡此次發(fā)現(xiàn)的星系纖維,屬于宇宙大爆炸早期產(chǎn)生的基本結(jié)構(gòu)之一,它們?cè)诤髞淼臅r(shí)間里不斷由簡單到復(fù)雜,最終形成了今天的宇宙長城結(jié)構(gòu),在可以預(yù)見的未來如果宇宙進(jìn)一步擴(kuò)張,這些宇宙長城也將被撕碎。

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