在南極仰望星空的時候,或許沒人會想到,這些星空的背后有著一堵“墻”。 通過觀測,科學(xué)家們初步斷定出這面墻的長度在大約13.7億光年,因為位于銀河系的背后,被遮擋了,2020年才被科學(xué)家發(fā)現(xiàn)。 這面墻位于太陽系的南邊,在南極地區(qū)最容易被發(fā)現(xiàn),因此得名為“南極墻”。 那么南極墻究竟是什么,它會阻礙我們探索宇宙嗎? 神秘的南極墻 南極墻不是一面真正的墻,它是由很多星系組成,像拉絲一樣連接在了一起,形成了一個大約14億光年大小的結(jié)構(gòu)。 南極墻中的星系數(shù)量可能超過了1000個,它比我們銀河系所在的拉尼亞凱亞超星系團還要大。 拉尼亞凱亞超星系團的范圍只有5.2億光年,而南極墻的延展范圍是它的2倍還要多。 從位置上說,南極墻在拉尼亞凱亞超星系團后面,距離大約有5億光年,可以理解為是我們的巨大的鄰居。 目前關(guān)于南極墻屬于哪個超星系團還沒有確定,也有科學(xué)家認為,南極墻或許不是超星團的一部分,而是宇宙網(wǎng)。 人們一直認為,宇宙的結(jié)構(gòu)類似于生物的細胞,尤其是神經(jīng)細胞。 以人類為例,人類的身體有著神經(jīng)網(wǎng),遍布身體的各個地方,物質(zhì)可以在神經(jīng)網(wǎng)中傳遞,比如各種神經(jīng)遞質(zhì),大腦通過神經(jīng)網(wǎng)控制全身。 宇宙也是如此,各超星系團就相當(dāng)于神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)元,它并不是單獨在宇宙中存在的,而是可能與臨近的超星系團之間會有一些特殊結(jié)構(gòu)連接。 就這樣,整個宇宙像是遍布了一張網(wǎng)絡(luò),被叫做宇宙網(wǎng)。 物質(zhì)可以通過宇宙網(wǎng)相互傳遞,因此宇宙網(wǎng)又被科學(xué)家們稱作“星際高速公路”。 南極墻距離我們太陽系的位置大約有10億光年,這個距離從宇宙角度出發(fā)不算太遙遠,因此科學(xué)家們認為南極墻對于研究宇宙真正的結(jié)構(gòu)有著重要的作用。 宇宙中的結(jié)構(gòu)等級 對于人類來說,太陽系就已經(jīng)非常巨大了,我們的探測器旅行者1號和旅行者2號飛了40多年,也依舊沒有到達它的最外層--奧爾特星云。 然而,太陽系只不過是宇宙系統(tǒng)單位中,最小的一級。 位于太陽系之上的系統(tǒng)等級是銀河系,銀河系擁有超過1000億顆恒星,其中有比太陽大45億倍的盾牌座UY,也有質(zhì)量大小是太陽一半的紅矮星。 星系有很多形狀,我們所在的是棒旋星系,此外還有旋渦星系、橢圓星系和不規(guī)則星系。 銀河系是我們所在星系的稱呼,對于其他星系,我們可以將其稱呼為河外星系。 銀河系和與自己相鄰近大約50個星系的組成了本星系群,這是一種規(guī)模較小的星系團,覆蓋范圍也就大約1000萬光年左右。 星系數(shù)量超過100的時候,就會被稱為星系團,距離我們最近的星系團是室女座星系團,它包含了2500多個星系。 不管是星系群也好,還是星系團也罷,它們也不是宇宙系統(tǒng)的最高等級,在它們之上還有更大的存在,那就是超星系團。 我們所在的超星系團被稱為本超星系團,因為它的中心是室女座星系團,所以又叫室女座超星系團。 可就算是室女座超星系團,也不是最大尺寸的結(jié)構(gòu),它屬于一個叫拉尼亞凱亞超星系團的結(jié)構(gòu),這也是人類所發(fā)現(xiàn)的最大的超星系團。 目前為止,宇宙的最大系統(tǒng)就是超星系團,科學(xué)家們不否認在超星系團之上還有更大的系統(tǒng),只不過礙于現(xiàn)在的天文觀察,還沒有發(fā)現(xiàn)。 而南極墻,很有可能就是游離在超星系團之外的另一種宇宙結(jié)構(gòu),它是連接不同超星系團的存在。 它們之間以一種絲狀物的形式連接,這種絲狀物或許就是暗物質(zhì)編織而成的。 南極墻與暗物質(zhì) 暗物質(zhì)正如它的名字一樣,是人類看不見,但很有可能在宇宙中真實存在的物質(zhì),占據(jù)了宇宙總質(zhì)量的85%以上。 也就是說被人類發(fā)現(xiàn)的天體,它們的質(zhì)量或許只有宇宙的15%都不到。 星系團觀測是測量暗物質(zhì)的重要手段,科學(xué)家們認為像超星系團或者南極墻這樣的大尺寸天體結(jié)構(gòu),就是星系之間通過暗物質(zhì)的絲構(gòu)成。 這是因為科學(xué)家們在早期觀測星系團的過程中,使用各種運算,甚至用上引力透鏡,發(fā)現(xiàn)算出來的質(zhì)量遠比觀測到的質(zhì)量大很多。 由此科學(xué)家們猜測,這里面存在人類看不見但是實實在在有質(zhì)量的物質(zhì)。 南極墻的組成成分和星系團比較類似,都是有上千個星系組成,因此它的內(nèi)部也有暗物質(zhì)。 由于南極墻在我們所處的銀河系背后,大部分時間它都會被遮擋,想要觀測它就會受到我們本星系的干擾,所以對于南極墻的研究進展的一直很緩慢。 加上南極墻被發(fā)現(xiàn)的時間比較晚,在2020年才被發(fā)現(xiàn)。 雖然它綿延了大約14億光年的距離,但是比起另一個相似的結(jié)構(gòu),它還是顯得太過于渺小,那就是人類目前觀測到的宇宙最大結(jié)構(gòu)武仙-北冕座長城。 這座由星系組成的長城,綿延的距離超越了100億光年,是南極墻的大約10倍。 關(guān)于它的存在目前存在質(zhì)疑,有科學(xué)家認為或許武仙-北冕座長城的長度沒有這么大,我們或許是被什么誤導(dǎo)了,不過這并不影響它是目前最大。 由此科學(xué)家們提出了纖維狀結(jié)構(gòu)這種宇宙構(gòu)造,他們認為無論是超星系團也好,還是武仙-北冕座長城這樣的星系長城也罷,都是纖維結(jié)構(gòu),或許有存在比武仙-北冕座長城還要大的巨型纖維結(jié)構(gòu)存在。 ![]() 南極墻與地球 我們能看到一些地平說的支持者用南極墻來作為例子,實際上南極墻和地平說沒有什么關(guān)系,它不是南極地區(qū)的一面墻,而是宇宙中的結(jié)構(gòu)。 天文中的南極墻是被認定過的,是天文專有名詞。 地評論支持者口中的南極墻是南極長了一個墻壁,這個名詞在地理學(xué)中不存在。 其實不光是南極,在地球的很多地方都可以觀測到它的身影,不過因為它的位置特殊,被我們的銀河系遮擋,導(dǎo)致觀測得并不是很清楚。 ![]() 南極墻不會阻礙人類的天文進步,相反它還能促進天文的發(fā)展。 南極墻距離我們的銀河系大約10億光年,基本上不會對我們有什么影響,它和我們未必是同一個宇宙系統(tǒng)。 不過整個宇宙遍布著一張宇宙網(wǎng),我們與南極墻也不可能沒有任何關(guān)系。 研究它或許會讓我們認識到宇宙的多元化,星系們組成的結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化。 ![]() 研究南極墻的主要方法是借助紅移,紅移是一種現(xiàn)象,來自于宇宙膨脹。 我們看到的光其實是一種電磁波,波長在880~380納米之間,比這個范圍長或者短的光都是不可見的,其中比380納米長的光被叫為作紅外線。 由于宇宙膨脹,可見光被拉長,波長朝著最長的紅光偏移,最后被移除可見光的范圍,因此得名紅移。 ![]() 宇宙的結(jié)構(gòu)究竟是怎樣,超星系團之間究竟是相互獨立還是互有聯(lián)系,還需要人類觀測到更多的結(jié)構(gòu)才能知曉。 |
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