哈勃望遠(yuǎn)鏡和韋伯望遠(yuǎn)鏡拍攝宇宙深空?qǐng)D像顯示：我們的宇宙在大尺度上是各向同性的，也就是說數(shù)以萬億計(jì)的星系是均勻分布在宇宙中的。

然而宇宙中并非只有星系存在，因?yàn)榻M成星系的物質(zhì)只占了宇宙質(zhì)能總量的5%，剩下的95%都是暗物質(zhì)和暗能量，它們形成了一個(gè)個(gè)被稱為宇宙空洞的區(qū)域，其中最讓天文學(xué)家注意的就算直徑3.3億光年的牧夫座空洞。

很多人看到空洞，第一反應(yīng)就是里面什么都沒有，但事實(shí)上宇宙空洞內(nèi)部也是有星系存在的，只不過它們的分布密度要比空洞外小很多，比如在同等空間范圍內(nèi)宇宙的其他地方能有1萬個(gè)星系，但在牧夫座空洞里就只有60個(gè)星系，在這種情況下天文學(xué)家不禁慶幸銀河系并不在空洞內(nèi)部，因?yàn)槿绻y河系位于牧夫座空洞內(nèi)的話，天文學(xué)家可能到現(xiàn)在都會(huì)認(rèn)為宇宙中只有銀河系這一個(gè)星系。

從百億光年尺度的可觀測(cè)宇宙層面來看，直徑3.3億光年內(nèi)部卻只有60個(gè)星系的牧夫座空洞，無異于星系沙漠中的一片巨大空地，這種和周圍環(huán)境格格不入的現(xiàn)象，也意味著之前韋伯望遠(yuǎn)鏡和哈勃望遠(yuǎn)鏡拍到的均勻的星系分布只是一種假象，在直徑930億光年的可觀測(cè)宇宙中，星系們其實(shí)是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，彼此是通過宇宙長(zhǎng)城互相連接的，銀河系所在的拉尼亞凱亞超星系團(tuán)，便是宇宙長(zhǎng)城的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

而宇宙長(zhǎng)城之間的虛空，便是牧夫座空洞這樣的結(jié)構(gòu)，其內(nèi)雖然沒什么星系，但大量的暗物質(zhì)和暗能量就位于其中，致使這片時(shí)空的溫度顯著低于宇宙平均溫度，由此便產(chǎn)生了宇宙微波背景輻射圖右下角的藍(lán)色冷斑點(diǎn)。

除了牧夫座空洞外，天文學(xué)家目前還在波江座方向發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超空洞，它的直徑達(dá)到了驚人的10億光年，以至于剛被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候，天文學(xué)家還以為看到了宇宙邊界的宇宙墻，后來才發(fā)現(xiàn)是一個(gè)超級(jí)空洞。

其實(shí)關(guān)于宇宙空洞的成因，天文學(xué)家目前并沒有一個(gè)完美的解釋，因?yàn)椴还茉趺凑f，我們的宇宙在大爆炸的時(shí)候總是均勻的，那么就說明宇宙空洞是在宇宙大爆炸之后的引力平衡中才逐漸形成的，這樣一來暗物質(zhì)和暗能量才得以聚集在宇宙空洞中。

還有一種理論認(rèn)為宇宙空洞早在宇宙大爆炸瞬間就存在了，因?yàn)榇蟊ㄊ且淮螐氐椎哪苜|(zhì)轉(zhuǎn)換，是從一個(gè)看不見的奇點(diǎn)瞬間暴漲成整個(gè)宇宙的，在這個(gè)瞬間的量子漲落可能在宇宙尺度上加強(qiáng)，導(dǎo)致物質(zhì)更密集和物質(zhì)少密集的空間區(qū)域出現(xiàn)，這些空間區(qū)域在隨后幾十億年的演化過程中就變成了宇宙長(zhǎng)城和宇宙空洞。

總體來看

宇宙中的這些巨大的空洞不僅僅是單純的空曠的區(qū)域，它們更多代表著宇宙本身的演化規(guī)律，從大尺度的宇宙長(zhǎng)城到暗物質(zhì)和暗能量，宇宙空洞的存在把它們聯(lián)系到了一起，如果空洞內(nèi)的暗能量繼續(xù)讓宇宙加速膨脹的話，最后宇宙中所有區(qū)域都會(huì)被宇宙空洞占據(jù)。