宇宙揭秘:新發現巨型結構“基普”橫跨13億光年,挑戰宇宙學原理
更新于:2025-03-26 09:03:18

在浩瀚的宇宙探索之旅中,科學家們不斷揭示著宇宙的神秘面紗。一個普遍接受的觀點認為,我們所處的宇宙起源於約138億年前的一場大爆炸,隨後在暗能量的推動下持續膨脹,其直徑或已延伸至數萬億光年之遙,儘管人類僅能觀測到其中的約930億光年範圍。

星系,作為宇宙的基本構成單元,其數量在可觀測宇宙中估計高達2萬億個。這些星系內蘊藏著宇宙中的大部分物質,形態多樣,包括恆星、行星、氣體、塵埃以及神秘的暗物質。星系進一步聚集形成星系團,而多個星系團又可組合成超星系團,它們通過引力的相互作用,編織成一張覆蓋宇宙的龐大纖維網狀結構,其中鑲嵌著一些規模驚人的巨型結構,長度可達數億光年。

近期,德國普朗克物理研究所的天文學家通過先進演算法,在ROSAT X射線衛星的歷史數據中,新發現了四個前所未有的巨型結構,它們分別是基普超星系團、蛇夫-北冕座超星系團、武仙座超星系團和玉夫-飛馬座超星系團,同時確認了夏普力超星系團的存在。其中,基普超星系團尤為引人注目,其橫跨約13億光年,質量相當於太陽品質的200萬億倍,距離地球數億光年。

在“基普”之前,諸如史隆長城、武仙-北冕座長城、南極牆、拉尼亞凱亞超星系團等巨型結構已震撼了科學界。特別是拉尼亞凱亞超星系團,作為銀河系的家園,它包含了約10萬個星系,跨越5.2億光年,其重力中心“巨引源”指向半人馬座方向。而武仙-北冕座長城,其跨度接近可觀測宇宙直徑的十分之一,儘管其引力束縛結構的真實性尚存爭議,但無疑是已知宇宙中最為龐大的結構之一。

除了這些巨集偉的宇宙長城和超星系團,宇宙中還存在廣闊的空洞區域,它們與周圍的密集結構形成鮮明對比,直徑可達數億光年。例如牧夫座空洞和波江座空洞,這些空洞揭示了宇宙物質分佈的不均勻性。

宇宙學原理認為,在大尺度上,宇宙是均勻且各向同性的,時空也是平坦的。然而,基普、史隆長城等巨型結構的發現,對這一均勻性假設提出了挑戰。它們表明,宇宙中的物質並非完全均勻分佈,而是傾向於在某些區域聚集。對此,科學家們持不同觀點:一些人認為,這些結構只是宇宙中隨機分佈的一部分,不足以顛覆宇宙學原理;而另一些人則推測,這些巨型結構的存在可能預示著宇宙演化過程中隱藏著更為複雜的物理機制。為了解開這些謎團,天文學家正積極研究暗物質的分佈,探索巨型結構的形成機制,並嘗試引入新的物理理論來解釋這些壯觀的天文現象。