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探知宇宙中的五大巨型宇宙结构 其中最长竟然达到100亿光年

导读:欢迎来到科学频道,这里为您提供了探知宇宙中的五大巨型宇宙结构 其中最长竟然达到100亿光年的文章介绍,众所周知,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。分为:地球 ⊆ 地月系 ⊆ 内太阳系 ⊆ 太阳圈 ⊆ 太阳系 ⊆ 本星际云 ⊆ 本地泡 ⊆ 古尔德带 ⊆ 猎户...

众所周知,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。分为:地球 ⊆ 地月系 ⊆ 内太阳系 ⊆ 太阳圈 ⊆ 太阳系 ⊆ 本星际云 ⊆ 本地泡 ⊆ 古尔德带 ⊆ 猎户臂 ⊆ 银河系 ⊆ 银河系次集团 ⊆ 本星系群 ⊆ 室女座超星系团 ⊆拉尼亚凯亚超星系团 ⊆ 双鱼-鲸鱼座超星系团复合体 ⊆ 可观测宇宙 ⊆ 宇宙。

而长城是目前所知宇宙中被观察到的最巨大非结构,本超星团(超星系团)构成的丝状结构是宇宙中目前已知的最大结构,一个典型的丝状结构的长度是70至150百万光年,丝状结构与空洞构成长城,空洞指的是丝状结构之间的空间,空洞与丝状结构一起是宇宙组成中最大尺度的结构。

CfA2长城

CfA2长城,曾被认为是宇宙中最大的结构。CfA2长城是美国天体物理学家玛格丽特·琼盖勒和约翰·彼得·赫克拉在哈佛-史密森天文物理中心研究红移现象时发现的。它的形状有点像中国的长城,长度约为5亿光年,距离地球2亿光年远。然而,CfA2长城的精确尺度至今仍然是一个谜,因为当我们观测它时,正好面对着银河系盘面上密集的尘埃和气体,再加上大量的恒星存在,很大程度上影响了光的波长,这使科学家难以确定CfA2长城是否已经被完全观测到。值得庆幸的是,现在科学家可以借助先进的技术,利用红外线来观测宇宙中未受影响的波长,这样他们就可以穿透银河系的尘埃和恒星的遮挡,观测更多的区域;而借助射电望远镜观测还可以发现红外线观测不到的部分,比如近红外线和X射线。尽管有了这些数据的补充,但是科学家还是不能确定他们是否已经观测到了完整的CfA2长城,就目前的观测显示,CfA2长城最长的地方有7.5亿光年。

巨大的伽马射线暴环

科学家除了通过伽马射线暴发现武仙-北冕座长城之外,还发现了一个奇特的巨大结构——巨大的伽马射线暴环。伽马射线暴是一种罕见的现象,伽马射线暴呈环状结构分布更是非常罕见,这样一个伽马射线暴环形成的概率只是两万分之一。该伽马射线暴环位于距离我们大约70亿光年远的区域,在那里科学家观测到了9个脉冲串,这9个脉冲串形成一个跨度超过50亿光年的环。不过,“环”只是从地球上看到的一种视觉效果。那么,真实的情况到底是怎样的呢?理论上,大型的伽马射线暴环可能是一个超大天体连续爆发的投影,在不到2.5亿年的时间里,这个天体发生了一次又一次耀眼的伽马射线暴,但我们从地球上只能观测到明显的环状结构。如果是这样,那么这个超大天体究竟是什么构成的呢?一种解释是,这个天体可能是存在于星系周围的大量暗物质。科学家在研究中曾经发现,银河系中央暗物质聚集区发射出神秘的伽马射线,因此推测伽马射线暴可能是暗物质相互碰撞产生的。不过这还只是一个理论。研究者们目前还不清楚这种大型的伽马射线暴环是如何形成的。

巨型莱曼-阿尔法云球

与成熟的星系、星系团等不同,在宇宙的更深处,日本的科学家发现了一个巨大的星系“育婴袋”。这是一个由大量气体、尘埃和星系组成的巨型“气泡”,这种结构被称为“莱曼-阿尔法云球”,距离我们有115亿光年远。从外形上看,这个气泡散发着绿色的光,其中有3条明显的带状结构,看起来就像一只巨型的绿色水母。而那3条“水母触手”中的星系密度很大——是宇宙中平均星系密度的4倍。更让科学家惊讶的是,这个巨型云球居然有2亿光年宽。科学家推测,这个巨型莱曼-阿尔法气泡诞生于宇宙大爆炸之后20亿年左右,当时的宇宙还处于婴儿期。在那个时期,大质量恒星发生超新星爆发,使周围产生气泡状的气体云,形成莱曼-阿尔法云球。而观测过程中科学家还发现,在这个巨型的莱曼-阿尔法气泡中有许多仍处于发育初期的星系,这个结构所散发出的明亮绿色光,正是这些隐藏其间的年轻的星系产生的散射光。他们认为,这个气泡就像一个巨大的“育婴袋”,正在孕育着大量的星系,在遥远的未来,将会有更多的星系从那里诞生。

史隆长城

史隆长城是在2003年,天文学家将史隆数位巡天(SDSS)观测资料中数亿个星系的位置绘制成3D图像时,才首度发现这个大尺度结构。在史隆长城中有 数个有趣的超星系团,其中最大的SC1 126在先前的研究中被拿来与其他大尺度结构中的超星系团相比,结果发现不太一样:SC1 126的核心拥有非常密集而丰富的星系,而在超星系团边缘则拖着数条星系构成的“卷须”,整体看起来很像一只巨大的蜘蛛。史隆长城几乎是1989年由哈佛的玛格丽特·杰勒和约翰·修兹劳发现的CfA2长城(原先记录保持者)的三倍长。它由众多星系组成,又被称为大尺度丝状结构。宇宙中有各种尺寸的结构,从行星、恒星、星系、星系团到超星系团 ,各个都是重力作用的结果。在这些结构之上,其实还有丝状构造和空洞等更大的结构,这些丝状结构中最大的就是所谓的“史隆长城”,这是由一连串星系所串连的巨大构造,长达13.7亿光年,是目前已知宇宙中第二大结构,在爱沙尼亚塔尔图天文台天 文学家M. Einasto等人发表研究结果之前,从未有人做过长城整体的仔细研究,令人相当讶异。

武仙-北冕座长城

伽马射线暴一般形成于物质丰富的区域,科学家认为在每一次伽马射线暴发出的地方,肯定有一个大质量的恒星,并且是走向生命尽头的恒星。科学家借助伽马射线的超强亮度来绘制遥远星系的位置,还利用这些参照位置来寻找新的结构。就这样,伽马射线暴帮助科学家锁定了目前宇宙中最大的结构“武仙-北冕座长城”。最初,科学家发现在武仙座和北冕座的方向有一个区域出现大量的伽马射线暴。他们认为,那里可能存在一个高密度的星系团,或者存在密度极高的其他物质。最终他们发现了武仙-北冕座长城,这个结构的跨度有100亿光年,尺寸远远超过了斯隆长城。有趣的是,为这个宇宙中最大的星体结构命名的却是一名十几岁的少年。当科学家宣布发现这个结构之后,维基百科的网页上就弹出了为其命名的页面。不少维基百科的用户都提出了自己的建议,最后这个结构被命名为“武仙-北冕座长城”。这是第一次由维基百科的用户命名的超大型天体结构。不过这个名称并不准确,因为它的结构非常大,以至于它跨越了好几个星座,而不仅仅只包括武仙座和北冕座。武仙-北冕座长城的尺寸已经远远超越了现在的宇宙学原理,它和其他类似的结构在挑战着科学家,使他们开始调整思路,重新考虑宇宙是如何形成的。

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