宇宙中的龐然大物從何而來

于紫月

宇宙是由什么構成的？千百年來科學家一直在尋找答案。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構。近日，一個國際研究小組利用宇宙三維地圖，發現了迄今為止最大的宇宙結構之一——“南極墻”。

“南極墻”位于南天的天頂方向，包含了數十萬個星系，長達14 億光年。“類似于‘南極墻的宇宙大尺度結構，是宇宙中一些密度較高的區域。”據中國科學院國家天文臺研究員陳學雷介紹，這些區域的星系密度要比其他區域更高，且呈絲狀連接結構，比我們目前觀測到的最大星系團結構還要大得多。

像“南極墻”這樣的巨大宇宙結構，雖然罕見卻并非個例。2003 年，科學家發現了一個被稱為“史隆長城”的巨大絲狀結構， 長度可達13.7 億光年。2013 年，天文學家在尋找伽馬射線暴時，意外發現了一個巨大的結構，其長度可達100 億光年，相當于目前可觀測宇宙半徑的20%，這就是迄今發現的最大宇宙結構：武仙—北冕座長城。

這些宇宙中的“龐然大物”從何而來？“根據目前的觀測，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。”陳學雷表示，由于萬有引力，密度較高的區域會產生較強的引力，將周圍物質吸引過來，逐漸形成了星系以及更大尺度的結構。這些大尺度結構相互吸引、相互聚集，引力作用讓它們克服了宇宙的膨脹效應，從而形成了一個松散的結構系統。

現代宇宙學表明，宇宙是由暗物質、暗能量主導的，但暗物質究竟是什么，目前不得而知。而在“南極墻”等宇宙大尺度結構中，很可能藏匿著大量的暗物質，是研究宇宙演化歷史的重要探針。正因如此，對于“南極墻”的研究既關乎銀河系，也可能為我們尋找暗物質指路。這項研究還需科學家進一步努力。

（摘自 2020 年8 月7 日《科技日報》，Bonnie 圖）