最近天文學家使用韋伯望遠鏡的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了一條由10個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,但在韋伯望遠鏡橫跨百億光年的視野里,在我們看來相隔甚遠的星系們其實組成了復(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。
在韋伯望遠鏡此次發(fā)現(xiàn)的纖維結(jié)構(gòu)里,擔任引力源的是一個類星體或者說超大質(zhì)量黑洞,這才是極不正常的,因為宇宙大爆炸之初連星系都不多,想形成超大質(zhì)量黑洞就更難上加難了,但事實是它確實存在,并且用引力聚攏了周圍幾十個星系,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,因為恒星級黑洞想要碰撞融合成超大質(zhì)量黑洞的話,所需要的時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)生以及時空的超光速擴張,質(zhì)量密集的區(qū)域就會在種子黑洞的作用下發(fā)生引力坍塌,進而形成超大質(zhì)量黑洞去掌控早期的星系。
除了黑洞和原始的星系外,韋伯望遠鏡升空之前天文學家其實還想用它直接看到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,其實不是韋伯望遠鏡,而是未來地球上可能出現(xiàn)的新的大型粒子對撞機,物理學家們認為如果未來能繞地球赤道一圈構(gòu)建對撞機的話,被加速到接近光速的亞原子粒子們對撞瞬間的能量級別將不亞于大爆炸瞬間,到時候通過分析對撞的數(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,所以也有很多人擔心未來的新型對撞機也會產(chǎn)生黑洞,針對這種擔憂為物理學界給出的解釋的不會,因為質(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的話,黑洞確實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,它們在后來的時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一步擴張,這些宇宙長城也將被撕碎。