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人類看到的2萬億個(gè)星系,只是宇宙的5%,剩下的都是宇宙空洞

夜晚璀璨的星空,其實(shí)是宇宙的一種假象,因?yàn)楣h(yuǎn)鏡和韋伯望遠(yuǎn)鏡的巡天結(jié)果都表明:我們的宇宙是非?諘绲摹

確切來說,由于普通物質(zhì)只占了宇宙質(zhì)能總量的5%,所以我們看到的一切星系和恒星,都只是真實(shí)宇宙的點(diǎn)綴而已,在宇宙中真正占據(jù)主流是無盡的虛空,或者說宇宙空洞,所以真實(shí)的宇宙在天文學(xué)家眼中就是一包薯片,看起來滿滿當(dāng)當(dāng),其實(shí)里面大部分都是空的。

根據(jù)哈勃和韋伯拍攝到的宇宙深空?qǐng),天文學(xué)家預(yù)計(jì)在直徑930億光年的可觀測(cè)宇宙內(nèi)至少有2萬億個(gè)星系,在照片里它們基本都遵循各向同性原理,即無論朝哪個(gè)方向長(zhǎng)曝光,最后看到的星系的數(shù)量都差不多。

然而如果把范圍擴(kuò)大到百億光年,從宇宙微波背景輻射圖上看的話,一切就都不一樣了,因?yàn)樾窍祩冊(cè)诎賰|光年的尺度上已經(jīng)不足以布滿整個(gè)宇宙了,它們會(huì)成團(tuán)的聚集在一起,然后彼此之間延伸出星系構(gòu)成的細(xì)絲,這種結(jié)構(gòu)被稱為宇宙長(zhǎng)城,長(zhǎng)度往往在百億光年左右,超新星團(tuán)則是宇宙長(zhǎng)城之間的節(jié)點(diǎn)。

當(dāng)大量超星系團(tuán)節(jié)點(diǎn)和宇宙長(zhǎng)城互相連接的時(shí)候,宇宙中的星系們就成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其中的虛空就是宇宙空洞,或者說超級(jí)空洞。

現(xiàn)有的宇宙學(xué)理論認(rèn)為,宇宙空洞是在引力作用下自發(fā)形成的,因?yàn)樾窍祩儾蛔阋哉紦?jù)全部的宇宙空間,剩下的大部分只好由暗物質(zhì)和暗能量填滿,同時(shí)由于這兩者不與其他物質(zhì)發(fā)生作用,所以就只能以空洞的形式存在了。

很多人對(duì)空洞的空曠沒什么感覺

舉例來說,地球上的空氣中,每立方厘米范圍內(nèi)有10的19次方個(gè)原子,太空中的物質(zhì)密度是每立方厘米幾個(gè)原子,而空洞的物質(zhì)密度只有太空的十分之一,屬于太空范圍內(nèi)真正的空曠地帶,在空洞范圍往往動(dòng)輒就幾百萬光年數(shù)億光年的情況下,天文學(xué)家認(rèn)為如果銀河系位于空洞內(nèi)部的話,人類直到今天也不會(huì)發(fā)現(xiàn)其他星系。

1981年被天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)的牧夫座空洞,是一個(gè)直徑3.3億光年的虛空區(qū)域,它內(nèi)部雖然也有星系,但分布密度要比空洞外稀疏上百倍,因此這種空洞在宇宙微波背景輻射圖上,會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色斑點(diǎn)結(jié)構(gòu),這是因?yàn)槟抢镄窍瞪偎暂椛渖,星系多的地方就是紅色斑點(diǎn)了。

目前宇宙中最大的冷斑,位于微波背景輻射圖上右下角,它被稱為CMB,或者說是法爾南德斯超級(jí)空洞,它的直徑達(dá)到了驚人的13億光年,即便是放在整個(gè)可觀測(cè)宇宙里,這也是相當(dāng)大的一個(gè)范圍了,因此不少天文學(xué)家都認(rèn)為,CMB內(nèi)存在大量暗物質(zhì)和暗能量,是生命的禁地。

總體來看

宇宙中的空洞就像是無邊的海洋,而星系們更像是海中的島嶼,生命和文明就在這些星系島上誕生和發(fā)展,但如果仔細(xì)想想,空洞們的存在似乎就是為了隔開各個(gè)星系,也許這就是費(fèi)米悖論的答案之一。

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