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宇宙最大的單體結(jié)構(gòu),赫拉克勒斯超級(jí)空洞,直徑3300萬光年

當(dāng)你仰望星空的時(shí)候,可能會(huì)認(rèn)為宇宙中一定布滿了恒星和星系,但事實(shí)上宇宙中雖然有很多星系,但星系之間的通常隔著遙遠(yuǎn)的距離。

當(dāng)星系們彼此距離太過遙遠(yuǎn)的時(shí)候,就會(huì)形成一片幾乎完全黑暗且空曠的宇宙區(qū)域,這些區(qū)域被天文學(xué)家稱為宇宙空洞。

以銀河系和仙女座星系為主體的本星系群內(nèi),有大約100個(gè)星系,這個(gè)尺度還不至于出現(xiàn)宇宙空洞,更上一級(jí)的本星系團(tuán)包含了上千個(gè)星系,它們同樣在引力作用下均勻分布,真正出現(xiàn)宇宙空洞現(xiàn)象的,是本星系團(tuán)之上的室女座超星系團(tuán)。

由若干個(gè)星系團(tuán)組成的超星系團(tuán),內(nèi)部往往包含了數(shù)萬個(gè)銀河系級(jí)別的星系,直徑也達(dá)到了數(shù)千萬光年甚至上億光年,在這種情況下引力已經(jīng)不足以讓超星系團(tuán)保持均勻了,它們?cè)诎滴镔|(zhì)和暗能量的作用下形成了類似蜘蛛網(wǎng)的結(jié)構(gòu),而宇宙空洞就是相鄰的兩個(gè)超星系團(tuán)之間的區(qū)域,即蜘蛛網(wǎng)上的空隙。

天文學(xué)家目前認(rèn)為,如果把宇宙看作整體的話,星系們就是原子,而原子大部分都集結(jié)成團(tuán)或者是聚集成了蜘蛛網(wǎng)結(jié)構(gòu),所以原子分布相對(duì)稀疏的地方就成了空洞,說它們內(nèi)部空無一物其實(shí)也不對(duì),因?yàn)橛钪婵斩吹奈镔|(zhì)密度仍相當(dāng)于其他地方的十分之一,并不是完全沒有星系,只是太少了不怎么發(fā)光而已。

目前發(fā)現(xiàn)的最大的宇宙空洞,是赫拉克勒斯超級(jí)空洞,直徑約為3300萬光年,銀河系如果就位于其中的話,人類天文學(xué)家現(xiàn)在可能就會(huì)認(rèn)為宇宙的直徑就是3300萬光年,銀河系就是其中唯一的星系。

和大部分人想象的不太一樣

宇宙空洞的存在絕非單純的存在,它其實(shí)也在影響著宇宙的演化,因?yàn)樘煳膶W(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙空洞內(nèi)往往存在大量暗能量,而這些暗能量占比高達(dá)整個(gè)宇宙質(zhì)能總量的7成,這意味著宇宙空洞一直在讓宇宙加速膨脹,長此以往物質(zhì)密度就會(huì)越來越低。

由此帶來的直接后果,就是越來越多的星系會(huì)飛出地球的光錐之外徹底跟地球失聯(lián),我們能看到的星系也會(huì)越來越少,未來隨著宇宙的加速膨脹,甚至銀河系內(nèi)的恒星也會(huì)不斷遠(yuǎn)離地球,夜晚的漫天繁星將一顆顆熄滅,直到只剩下太陽系內(nèi)的幾顆行星為止。

作為宇宙膨脹的主要力量,有的天文學(xué)家甚至認(rèn)為宇宙空洞最終會(huì)擴(kuò)張到整個(gè)宇宙,當(dāng)所有的物質(zhì)都被宇宙膨脹的力量撕碎后,宇宙空洞們就會(huì)合并成一個(gè)超級(jí)空洞,內(nèi)部空無一物甚至連光子都不存在也飛不出去。

 

有人會(huì)說這不就成了黑洞了?沒錯(cuò),現(xiàn)在確實(shí)有理論認(rèn)為我們的宇宙就是一個(gè)黑洞,我們就生活在黑洞的內(nèi)部,只不過這個(gè)黑洞體積太大我們感覺不到太強(qiáng)的引力罷了。

總的來說,超級(jí)空洞作為宇宙中最大的單體結(jié)構(gòu),它們的存在揭示了宇宙的復(fù)雜性和多樣性,如果未來人類能往最近的空洞內(nèi)發(fā)射探測器或者直接深入其中的話,對(duì)暗物質(zhì)和暗能量的了解將躍升一個(gè)臺(tái)階。

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