天文學(xué)家在牧夫座方向,發(fā)現(xiàn)了一個(gè)直徑2.5億光年的超級(jí)空洞,這么大的空間里,本該擠滿(mǎn)上萬(wàn)顆星系,可實(shí)際只找到60個(gè)!
2.5億光年是什么概念?光速穿越都要2.5億年!
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里面的星系稀疏到什么程度?相當(dāng)于一個(gè)能容納10萬(wàn)人的巨型體育館,只坐了6個(gè)人,每個(gè)人之間隔著幾百米的距離!
這個(gè)空洞被稱(chēng)為“牧夫座空洞”,也被天文學(xué)家叫做“大虛無(wú)”,它就像宇宙故意挖出來(lái)的一個(gè)巨型黑洞,卻不吞噬任何東西,只是一片純粹的、令人窒息的虛無(wú)。
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它里面的星系去哪了?
是被外星文明“清空”了?
首先我們必須先搞懂一個(gè)核心:牧夫座空洞,到底有多大多空?
用一組數(shù)據(jù),直接震撼你的認(rèn)知,看完你就知道,它為什么能讓天文學(xué)家集體懵圈!
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牧夫座空洞位于牧夫座方向,距離地球約7億光年,整體呈近乎完美的球形,直徑高達(dá)2.5億光年,相當(dāng)于可觀(guān)測(cè)宇宙直徑的2%,可能你對(duì)這個(gè)數(shù)字沒(méi)概念,我們做幾個(gè)直觀(guān)的類(lèi)比,瞬間就能明白:
第一,它能輕松裝下2500個(gè)銀河系,我們的銀河系直徑約10萬(wàn)光年,在牧夫座空洞面前,就像一粒沙子扔進(jìn)太平洋,渺小到可以忽略不計(jì);
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第二,光速穿越它,需要整整2.5億年!人類(lèi)目前最快的探測(cè)器,速度約每秒17公里,要穿越這個(gè)空洞,需要4.7萬(wàn)億年,比宇宙138億年的年齡,還要多出300多倍;
第三,星系密度低到離譜!按照宇宙平均密度計(jì)算,2.5億光年的空間里,本該存在至少10000個(gè)和銀河系同級(jí)別的星系,可截至目前,科學(xué)家翻遍了這片區(qū)域,只找到了60個(gè)孤立的星系,密度還不到宇宙正常區(qū)域的3%,平均每1000萬(wàn)光年,才只有1個(gè)星系!
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更恐怖的是,這60個(gè)星系,并不是隨機(jī)亂飄的,它們排成一根細(xì)長(zhǎng)的管狀,穿過(guò)空洞的正中間,像一條細(xì)細(xì)的線(xiàn),撐起了這片2.5億光年的巨大虛空,就像宇宙荒漠里,唯一的一串腳印,詭異又孤獨(dú)。
其中有一個(gè)叫MCG+01-02-015的星系,被稱(chēng)為“宇宙中最孤獨(dú)的星系”,它離最近的鄰居,足足有幾千萬(wàn)光年,而我們銀河系旁邊最近的星系,只有250萬(wàn)光年,相當(dāng)于你住在北京,最近的鄰居卻住在澳大利亞,中間全是一望無(wú)際的空地,連一絲星光都沒(méi)有。
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看到這里你肯定會(huì)問(wèn):這么大的一個(gè)超級(jí)空洞,科學(xué)家是怎么發(fā)現(xiàn)的?
這就要從1981年說(shuō)起,一段顛覆天文學(xué)界的發(fā)現(xiàn)之旅,每一個(gè)細(xì)節(jié),都充滿(mǎn)了詭異和震撼。
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1981年,哈佛大學(xué)史密松天體物理中心的羅伯特·科什納團(tuán)隊(duì),正在做一件看似枯燥卻意義重大的事,給宇宙“做人口普查”。他們用當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的分光儀,測(cè)量宇宙中各個(gè)星系的紅移,通過(guò)光譜的偏移,計(jì)算星系離我們有多遠(yuǎn),然后把每個(gè)星系的位置和距離標(biāo)在地圖上,試圖構(gòu)建出宇宙的三維骨架。
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可就在他們整理牧夫座方向的數(shù)據(jù)時(shí),詭異的事情發(fā)生了:原本應(yīng)該密密麻麻的星系數(shù)據(jù),突然出現(xiàn)了一個(gè)巨大的斷層,在距離地球7億光年的一片區(qū)域,本該有上百個(gè)星系的紅移信號(hào),卻沒(méi)有任何回饋,就像宇宙在這里,突然“斷片”了。
一開(kāi)始,科學(xué)家們以為是儀器壞了,或者是數(shù)據(jù)處理出了bug,甚至有人懷疑,是不是有一團(tuán)巨大的暗云,擋住了背景星系的光芒,讓他們看不到里面的星系。
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為了驗(yàn)證,他們反復(fù)校準(zhǔn)分光儀,甚至重新觀(guān)測(cè)了那片天區(qū),換了不同的望遠(yuǎn)鏡,可結(jié)果始終一樣:這片區(qū)域,就是空的,沒(méi)有星系,沒(méi)有星云,沒(méi)有塵埃,只有無(wú)邊無(wú)際的黑暗,像宇宙故意留下的一個(gè)巨大標(biāo)記。
后來(lái),他們?cè)谡撐闹袑?xiě)道:“我們一開(kāi)始以為是儀器故障,可反復(fù)檢查后發(fā)現(xiàn),空白就在那里,它不是被擋住了,而是真的什么都沒(méi)有,就像宇宙中一個(gè)巨大的、沉默的深淵。”
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就這樣,牧夫座空洞被正式發(fā)現(xiàn),它成為了人類(lèi)已知的、可觀(guān)測(cè)宇宙中最大的真空區(qū)域,也被稱(chēng)為“超級(jí)空洞”,它直接動(dòng)搖了科學(xué)家對(duì)宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的認(rèn)知,因?yàn)榘凑债?dāng)時(shí)的宇宙模型,宇宙在大尺度上應(yīng)該是均勻的,雖然會(huì)有物質(zhì)稀疏的空洞,但絕不會(huì)這么大、這么空。
那么這個(gè)詭異的超級(jí)空洞,到底是怎么形成的?
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有科學(xué)家認(rèn)為,宇宙中本來(lái)就有很多直徑1億光年以下的小空洞,就像水里的小泡泡,隨著宇宙的膨脹,這些小空洞會(huì)慢慢相互擠壓、融合,最終形成一個(gè)巨大的超級(jí)空洞,牧夫座空洞,就是這樣的產(chǎn)物。
這個(gè)假說(shuō)能解釋它的“大”,卻解釋不了它的“圓”,如果是多個(gè)小空洞合并,邊界應(yīng)該是不規(guī)則的,可牧夫座空洞的邊界異常規(guī)整,球形度超過(guò)90%,就像有人用圓規(guī)畫(huà)出來(lái)的一樣,普林斯頓大學(xué)的宇宙學(xué)家簡(jiǎn)·奧斯特里科就曾說(shuō):“它的邊界太光滑了,就像被某種力量塑形過(guò)。”
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第二種假說(shuō)是引力“虹吸效應(yīng)”,就是宇宙大爆炸后,物質(zhì)分布并不是絕對(duì)均勻的,存在微小的密度波動(dòng),密度高的區(qū)域,引力更強(qiáng),會(huì)像城市的虹吸效應(yīng)一樣,不斷吸引周?chē)奈镔|(zhì)向自身聚集,形成星系團(tuán)、超星系團(tuán),變得越來(lái)越繁華;
而密度低的區(qū)域,引力更弱,不僅無(wú)法吸引物質(zhì),反而會(huì)被周?chē)母呙芏葏^(qū)域“吸血”,里面的物質(zhì)會(huì)慢慢被抽走,流向周?chē)慕z狀結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)數(shù)十億年的演化,原本可能形成星系的物質(zhì),全部流失,最終形成了這片宇宙荒漠。
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第三種假說(shuō)就算外星高級(jí)文明了,有人認(rèn)為,牧夫座空洞并不是真的空,而是被外星高級(jí)文明“清空”了。
按照卡爾達(dá)舍夫等級(jí),III型文明能利用整個(gè)星系的能量,他們可能會(huì)給每一顆恒星都套上戴森球,將恒星的光芒全部吸收,轉(zhuǎn)化為自身的能量,這樣一來(lái),從外部看這些星系就“消失”了,變成了一片黑暗。
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而牧夫座空洞那近乎完美的球形,被認(rèn)為是這個(gè)高級(jí)文明,以光速向外擴(kuò)張疆域的邊界,那60個(gè)殘留的星系,可能只是他們還沒(méi)來(lái)得及“收割”的“釘子戶(hù)”,或者是作為景觀(guān)保留的自然保護(hù)區(qū)。
看到這里你可能會(huì)有一個(gè)疑問(wèn):這個(gè)牧夫座空洞,離我們那么遠(yuǎn),和我們?nèi)祟?lèi)有什么關(guān)系?
很多人不知道,我們的銀河系正處于另一個(gè)宇宙空洞的邊緣,本地空洞,這個(gè)直徑約6000萬(wàn)光年的空洞,與我們之間,只隔著一層薄薄的星系“壁”,我們就像住在懸崖邊上的居民,凝視著深淵。
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更遠(yuǎn)處還有波江座超空洞,直徑達(dá)10億光年,而最新研究表明,銀河系甚至可能位于一個(gè)更大的KBC空洞中心,這個(gè)直徑超過(guò)20億光年的超級(jí)空洞,物質(zhì)密度比宇宙平均密度低20%,我們看似生活在宇宙的“繁華市區(qū)”,其實(shí)只是在一個(gè)相對(duì)密集的“孤島”上。
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或許在宇宙的某個(gè)角落,還有比牧夫座空洞更大、更空的區(qū)域,還有更多孤獨(dú)的星系,在無(wú)邊的黑暗中獨(dú)自漂浮,或許,那些區(qū)域里,也有像我們一樣的智慧生命,正在仰望星空,尋找著宇宙中其他的“鄰居”。
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