宇宙中的龐然大物從何而來

于紫月

宇宙是由什么構(gòu)成的？千百年來科學(xué)家一直在尋找答案。行星、恒星、星系等為人們所熟悉，然而，宇宙中還有許多罕見且令人嘆為觀止的結(jié)構(gòu)。近日，一個(gè)國際研究小組利用宇宙三維地圖，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的宇宙大尺度結(jié)構(gòu)——“南極墻”。

“南極墻”位于南天的天頂方向，包含了數(shù)十萬個(gè)星系，長達(dá)14億光年。“類似于‘南極墻的宇宙大尺度結(jié)構(gòu)，是宇宙中一些密度較高的區(qū)域。”據(jù)中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員陳學(xué)雷介紹，這些區(qū)域的星系密度要比其他區(qū)域的更高，且呈絲狀連接結(jié)構(gòu)，比我們目前觀測到的最大星系團(tuán)結(jié)構(gòu)還要大得多。

像“南極墻”這樣的巨大宇宙結(jié)構(gòu)，雖然罕見卻并非個(gè)例。2003年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)被稱為“史隆長城”的巨大絲狀結(jié)構(gòu)，長度可達(dá)13.7億光年。2013年，天文學(xué)家在尋找伽馬射線暴時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的結(jié)構(gòu)，其長度可達(dá)100億光年，相當(dāng)于目前可觀測宇宙半徑的20%，這就是迄今發(fā)現(xiàn)的最大的宇宙結(jié)構(gòu)“武仙-北冕座長城”。

這些宇宙中的“龐然大物”從何而來？“根據(jù)目前的觀測，人們推測宇宙早期的分布是比較均勻的，但也有一些微小的不均勻性，被稱為‘原初擾動(dòng)。”陳學(xué)雷表示，由于萬有引力，密度較高的區(qū)域會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的引力，將周圍的物質(zhì)吸引過來，逐漸形成了星系以及更大尺度的結(jié)構(gòu)。這些大尺度結(jié)構(gòu)相互吸引、聚集，引力作用讓它們克服了宇宙的膨脹效應(yīng)，從而形成了一個(gè)松散的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

現(xiàn)代宇宙學(xué)表明，宇宙是由暗物質(zhì)、暗能量主導(dǎo)的，但暗物質(zhì)究竟是什么，目前不得而知。而如“南極墻”等宇宙大尺度結(jié)構(gòu)中，很可能藏匿著大量的暗物質(zhì)，是研究宇宙演化歷史的重要探針。正因?yàn)槿绱耍瑢?duì)于“南極墻”的研究既關(guān)乎銀河系，也可能為我們尋找暗物質(zhì)指路。這項(xiàng)研究還需科學(xué)家進(jìn)一步努力。

（馬瑞摘自《人民日?qǐng)?bào)》2020年8月20日，視覺中國供圖）