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宇宙的空曠超乎想象,直徑3.3億光年范圍內(nèi),一個星系都沒有?

天文學家認為太陽系的真實直徑是2光年,雖然行星和它們的衛(wèi)星都截止于柯伊伯帶附近,但在它之外仍有一個被稱為奧爾特云的東西。

這個直徑2光年的奧爾特云大部分由彗星組成,是太陽系形成后留下的物質(zhì)組成的,整個太陽系的內(nèi)核跟奧爾特云比起來,就好像原子核在原子中的地位一樣,而其他恒星系的情況也大體相似,所以說空曠才是宇宙的主流。

但很多人都想象不到宇宙有多空曠

1981年天文學家羅伯特·基爾什納,用射電望遠鏡發(fā)現(xiàn)了人類歷史上第一個宇宙空洞,一個范圍達到了3.3億光年,但內(nèi)部卻幾乎不存在星系和恒星的區(qū)域,由于這個空洞位于天球上的牧夫座方向,所以也被稱為牧夫座空洞,天文學家當時估計如果銀河系就位于這個空洞的中心的話,直到今人類可能都會以為宇宙中只有銀河系這一個星系。

在目前的宇宙尺度里,太陽系的直徑是2光年,它和其他4000億顆恒星一起組成了直徑18萬光年的銀河系,而距離銀河系最近的同等量級的星系是254萬光年外的仙女座星系,它們兩個和其他50多個小星系一起組成了直徑1000萬光年的本星系群。

當若干個直徑千萬光年左右的本星系群集合在一起后,便產(chǎn)生了直徑一億光年到兩億光年之間的本星系團,內(nèi)部至少包含了2500個以上的銀河系體量的星系,算得上是宇宙中的龐然大物了,因為可觀測宇宙的直徑也才930億光年。

但本星系團和直徑3.3億光年的牧夫座空洞相比,還是有點小巫見大巫,后者的體量足夠吃下整個本星系團,真正超過牧夫座空洞的天體結構,是本星系團之上的拉尼亞凱亞超星系團,它的直徑達到了5.2億光年,內(nèi)部包含10萬個星系。

在目前的計算機模擬中,拉尼亞凱亞超星系團的形狀就像是一只羽毛,而銀河系就是羽毛中的一只分叉上的一個小亮點,在5.2億光年的尺度上別說銀河系了,就算是本星系群也只是滄海一粟,至于太陽系和地球上的我們,只能算是細菌了。

其實從物理上來看,牧夫座空洞是不應該存在的

因為我們的宇宙本質(zhì)上是由引力驅(qū)動的,引力規(guī)律應該讓整個宇宙的空間均勻布滿星系才對,而不是產(chǎn)生一個直徑3.3億光年的虛空,所以天文學家認為牧夫座空洞內(nèi)一定存在著我們還沒發(fā)現(xiàn)的其他物質(zhì),這些神秘物質(zhì)阻擋了引力,讓牧夫座空洞得以存在。

這些物質(zhì)就是暗物質(zhì)和暗能量,天文學家認為它們加起來占了宇宙質(zhì)能總量的95%,我們看到的星系只占了5%,所以宇宙暗物質(zhì)和暗能量占據(jù)的宇宙空洞,一定在整個可觀測宇宙內(nèi)普遍存在,只不過我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)的還太少了。

總體來看

不論是宇宙空洞還是拉尼亞凱亞超星系團,它們都是宇宙中的超級結構,而銀河系和太陽系以及地球只不過是螞蟻塵埃罷了,我們現(xiàn)在能做的就是繼續(xù)發(fā)展太空技術,讓人類文明盡快成為宇宙文明。

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