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神秘的宇宙大尺度結(jié)構(gòu):“南極墻”離地球很近,究竟是何方神物?

當(dāng)你仰望星空的時候,是否有想過在夜幕背后其實藏著一堵巨大的“墻”呢?

此前,人們發(fā)現(xiàn)南極墻的時候就覺得十分驚訝,因為這樣大尺度的結(jié)構(gòu)明明距離地球很近卻一直被遮擋,它似乎在說明“一葉障目”是真實存在的。

今天咱們就來聊聊關(guān)于“南極墻”的事兒,看看它究竟是何方神物,又是否會影響到我們。

繪圖時發(fā)現(xiàn)的宇宙大尺度結(jié)構(gòu)

隨著科技不斷進(jìn)步,人們的繪圖技術(shù)也越來越強(qiáng)悍,我們早已不局限于繪制地球或者太陽系的圖景,而是想繪制出整個宇宙。不過需要注意的是,相較于已經(jīng)比較固定的世界地圖,宇宙地圖一直處在“縫縫補(bǔ)補(bǔ)”當(dāng)中。

比如在2003年,以美國普林斯頓大學(xué)的天文學(xué)家J·理查德·格特為首的繪圖小組,就更新了《宇宙草圖》第三版,而在這個新圖當(dāng)中多了一個特殊的結(jié)構(gòu),正是龐大的宇宙“長城”或者“宇宙墻”。

根據(jù)資料來看,為了能夠觀測到更為完整的宇宙,繪制出接近宇宙真實圖景的地圖,人們還專門啟動了Sloan數(shù)字天空觀測項目,對天空中大約100萬個星系進(jìn)行了測繪,然后在這個過程中發(fā)現(xiàn)了恐怖的大尺度結(jié)構(gòu),人們稱其為“斯隆長城”。

根據(jù)資料來看,它就像是一條長長的絲帶,其尺度甚至達(dá)到了13.7億光年,這就意味著即使放在可觀測宇宙的范圍中,它也算是比較顯眼的存在了。

后來,就有人專門對這一宇宙結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,希望能找到更多類似的。而功夫不負(fù)有心人,2020年大家還真的又找到了新的“宇宙墻”,它被命名為“南極墻”。

那么,這個“南極墻”和之前發(fā)現(xiàn)的“斯隆長城”是一種東西嗎?它離咱們到底有多近呢?

“南極墻”到底是何方神物?

從本質(zhì)上來說,不論是斯隆長城還是南極墻它們都屬于宇宙大尺度結(jié)構(gòu),看起來就像是一條巨大的絲帶。其中包含的東西也是比較相似的,不僅有著上千萬個星系,還有大量的星際塵埃和氣體。

《麻省理工學(xué)院技術(shù)評論》(MIT Technology Review)解釋說:從地球的角度來看,這堵“南極墻”位于宇宙的南邊界,由數(shù)千個星系、氫氣、塵埃和暗物質(zhì)組成,它也是宇宙中最大的已知結(jié)構(gòu)之一。

由此可見,“墻”只是人們從主觀感覺上給其冠以的一個形容而已,你也可以認(rèn)為它是宇宙絲帶或者宇宙長城,畢竟,從繪制出來的圖景來看,它就是帶狀的。

那么,南極墻還是通過過去那種方法被找到的嗎?

相較于2003年的觀測技術(shù),人類的科技顯然又進(jìn)步了許多。因此,巴黎薩克雷大學(xué)的宇宙學(xué)家Daniel Pomarède是帶著自己的研究小組,以一個包含18000個星系距離的數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),然后再確定這些星系相對于宇宙膨脹引起的運(yùn)動速度。

在二者都被確定以后,最終通過特殊的算法,來繪制出這個巨大的“南極墻”,分析它和我們之間的距離。從繪制的圖景來看,這個所謂的“南極墻”各個位置的密度是不一樣的,而它最密集的一部分剛好就位于本地宇宙的南部上方,距離咱們大概十億光年,還是比較近的。除此之外,它的尺度與斯隆長城差不多,跨越了14億光年的距離。

值得一提的是,進(jìn)行研究的伯梅雷博士發(fā)現(xiàn)它時,表現(xiàn)得十分驚訝,因為它的位置和體型都處于比較容易被觀察到的范圍內(nèi),可是這些年大家竟然都沒有注意到它。

這主要是因為,這家伙剛好位于南半球天空中被遮蔽的部分里,簡單來說就是藏在了銀河系塵埃以及恒星的背后,所以完美隱身了許多年。在這種情況下,大家率先發(fā)現(xiàn)的并非它的實體,而是它帶來的引力效應(yīng)。
 

綜上所述,想必大家都對神秘的南極墻有了一定的了解,也明白了,這家伙和現(xiàn)實中的“墻”有著顯著的區(qū)別,起碼它并不是密不透風(fēng)的,并且尺度也大的超乎想象。那么,我們已經(jīng)觀測到了“南極墻”的全部了嗎?

很顯然并沒有,因為研究團(tuán)隊認(rèn)為,“南極墻”的本質(zhì)是將一束長達(dá)14億光年的光絲經(jīng)過了反復(fù)折疊,然后塞進(jìn)了半徑為6億光年的星云里。而這些錯綜復(fù)雜的光絲,不可能被我們一一觀測到,肯定有的會處于更后方,最終被遮擋。

對此巴黎薩克雷大學(xué)宇宙學(xué)家Daniel Pomarède表示,“該堵墻是弓狀的,使其長度能適應(yīng)觀察到的范圍。如果碰巧它彎曲的部分超出我們的觀察極限,也許我們就看不到它的全部了。”

此外需要注意的是,以人類目前的科技來看,想湊近觀察“南極墻”是不太可能了,只能在遠(yuǎn)處進(jìn)行分析,這種分析還基是基于數(shù)據(jù)的。正因如此,不少人覺得,沒必要繼續(xù)研究下去,因為它的存在也不會對我們造成什么影響。

研究“南極墻”的意義何在?

可事實上,這塊跨度達(dá)到14億光年的“幕布”還是有一定影響的,因為它的體格實在是太大了。而在宇宙當(dāng)中,體格越大的東西,引力就越強(qiáng),所以“南極墻”極有可能影響到局部宇宙的膨脹速度。當(dāng)然,若是說詳細(xì)到對地球有什么影響,那幾乎是沒有的,畢竟咱們實在是太渺小了。

不過,雖然它在普通人眼中是無關(guān)緊要的存在,對天文學(xué)家來說卻有著非凡的意義,畢竟它的位置非常特殊,剛好就藏匿在銀河系的后方。

在這種情況下,我們可以利用“南極墻”來了解宇宙局部空間角落的演化,甚至說通過它去分析拉尼亞凱亞超星系團(tuán)。在失去了“一葉障目”的影響之后,我們可以通過這個龐大的結(jié)構(gòu)去了解背后更廣闊的的存在。

有夢想的人們還希望,終有一天我們能抵達(dá)這片星幕附近,甚至穿越它。要知道從某種角度來說,“南極墻”其實也像是一個巨大的窗簾,它擋住了后方的宇宙,在那里可能有大量陌生的星系和未知的驚喜在等著我們。

除此之外,這種龐大的結(jié)構(gòu)還是人類研究暗物質(zhì)的關(guān)鍵,這種藏匿在宇宙深處,占比卻相當(dāng)高的東西,一直都在人類的身邊,可是卻沒有被找到。若是能夠通過分析大尺度結(jié)構(gòu),找到其中暗物質(zhì)的蛛絲馬跡,那么也算是相當(dāng)成功了。

對此中國科學(xué)院國家天文臺的研究員陳學(xué)雷表示,“雖然無法直接看到暗物質(zhì),但在宇宙大尺度結(jié)構(gòu)中暗物質(zhì)與發(fā)光物質(zhì)成正比,所以從理論上來說,暗物質(zhì)也應(yīng)該高度密集。”

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