探尋宇宙構(gòu)成的奧秘(新知)

于紫月

2020年08月20日09:13  來源:人民網(wǎng)-人民日報
 

  宇宙是由什么構(gòu)成的?千百年來科學家一直在尋找答案。行星、恒星、星系等為人們所熟悉,然而,宇宙中還有許多罕見且令人嘆為觀止的結(jié)構(gòu)。近日,一個國際研究小組利用宇宙三維地圖,發(fā)現(xiàn)了迄今為止最大的宇宙結(jié)構(gòu)之一——“南極墻”。

  “南極墻”位于南天的天頂方向,包含了數(shù)十萬個星系、長達14億光年!邦愃朴凇蠘O墻’的宇宙大尺度結(jié)構(gòu),是宇宙中一些密度較高的區(qū)域。”據(jù)中國科學院國家天文臺研究員陳學雷介紹,這些區(qū)域的星系密度要比其他區(qū)域更高,且成絲狀連接結(jié)構(gòu),比我們目前觀測到的最大星系團結(jié)構(gòu)還要大得多。

  像“南極墻”這樣的巨大宇宙結(jié)構(gòu),雖然罕見卻并非個例。2003年,科學家發(fā)現(xiàn)了一個被稱為“史隆長城”的巨大絲狀結(jié)構(gòu),長度可達13.7億光年。2013年,天文學家在尋找伽馬射線暴時,意外發(fā)現(xiàn)了一個巨大的結(jié)構(gòu),其長度可達100億光年,相當于目前可觀測宇宙半徑的20%,這就是迄今發(fā)現(xiàn)的最大宇宙結(jié)構(gòu)——武仙—北冕座長城。

  這些宇宙中的“龐然大物”從何而來?“根據(jù)目前的觀測,人們推測宇宙早期的分布是比較均勻的,但也有一些微小的不均勻性,被稱為原初擾動!标悓W雷表示,由于萬有引力,密度較高的區(qū)域會產(chǎn)生較強的引力,將周圍物質(zhì)吸引過來,逐漸形成了星系以及更大尺度的結(jié)構(gòu)。這些大尺度結(jié)構(gòu)相互吸引、相互聚集,引力作用讓它們克服了宇宙的膨脹效應,從而形成了一個松散的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

  現(xiàn)代宇宙學表明,宇宙是由暗物質(zhì)、暗能量主導的,但暗物質(zhì)究竟是什么,目前不得而知。而如“南極墻”等宇宙大尺度結(jié)構(gòu)中,很可能藏匿著大量的暗物質(zhì),是研究宇宙演化歷史的重要探針。正因如此,對于“南極墻”的研究既關乎銀河系,也可能為我們尋找暗物質(zhì)指路。這項研究還需科學家進一步努力。

 。ㄕ幾浴犊萍既請蟆罚}為《14億光年長“南極墻”現(xiàn)身,或藏匿大量暗物質(zhì)》)

(責編:劉沛然、楊陽)
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