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宇宙中最空的地方:宇宙超空洞

原标题:宇宙中最空的地方:宇宙超空洞

宇宙中最空的地方:宇宙超空洞插图

宇宙中充满着物质,我们的银河系聚集着大量的物质,总质量可达太阳的1万亿倍,这相当于200亿亿亿亿亿千克。虽然星系际空间极为空旷,星系之间的距离动辄几十万光年,但从宇宙的大规模尺度来看,宇宙中的物质分布十分均匀,星系构成了一张巨大而均匀的宇宙网。

然而,在这巨大的宇宙星系网中,存在着少数极其空旷的区域,其中几乎没有星系,天文学上将其称之为“空洞”。空洞的跨度至少可达3000万光年,而有些空洞更大,达到了超星系团的尺度,跨度可达数亿光年,这就是超空洞,它们是宇宙中最空的地方。

北方本超空洞

宇宙中最空的地方:宇宙超空洞插图(1)

在目前已知的超空洞中,北方本超空洞是距离银河系最近的一个,它的中心距离银河系大约2亿光年。北方本超空洞的跨度可达3.5亿光年,但这个超空洞中目前已知只有几个尺寸不大的星系与星系团。

牧夫座超空洞

另一个著名的空洞是牧夫座超空洞,它是人类最早发现的超空洞之一,直径可达3.3亿光年,中心距离我们7亿光年。目前,天文学家只在这片巨大的空间中发现了几十个星系。据估计,牧夫座超空洞中的星系之间平均距离可达1000万光年,这意味着这片区域中最多也只会有2000个星系。

宇宙中最空的地方:宇宙超空洞插图(2)

如果我们处在牧夫座超空洞中,天文学的发展可能至少要晚几十年。因为在那片空荡荡的空间中,我们在很长的一段时间内可能都不会知道河外星系的存在。

关于牧夫座空洞的一个普遍误解

宇宙中最空的地方:宇宙超空洞插图(3)

上图经常被误认为是牧夫座空洞,但那其实并非什么空洞,而是银河系中的星云——巴纳德68。这团星云就在太阳系附近,距离我们只有400光年,比很多肉眼可见的恒星都要更近一些。巴纳德68的直径只有0.5光年,这远远小于牧夫座空洞的尺度。而且巴纳德68也不在牧夫座方向,其方向位于黄道十三星座之一:蛇夫座。

那么,为什么巴纳德68星云看起来像个空洞呢?

巴纳德68星云是一团暗星云,其密度很高,内部没有恒星,既不透光,也基本不反光,所以这让它看起来漆黑一片,在明亮恒星的衬托下更为明显。不过,通过比可见光波段更长的电磁波来观测,可以看到巴纳德68星云背后的恒星,因为波长更长的光更容易穿透星云。下图是巴纳德68星云的红外波段图:

宇宙中最空的地方:宇宙超空洞插图(4)

通过红外波段,天文学家发现了被巴纳德68星云遮挡住的1000颗恒星。

在引力的持续作用下,巴纳德68星云将会在大约20万年后发生引力坍缩,从而诞生一颗恒星。到了那时,巴纳德68星云将不再会是暗星云。

KBC空洞

事实上,银河系就处在一个范围极其广阔的超空洞中,我们的星系距离其中心大约数亿光年,这个超空洞被称为KBC空洞。KBC空洞是目前已知宇宙中最大的空洞,它的直径高达20亿光年,它不仅包括了本星系群,而且还包含了拉尼亚凯亚超星系团的一部分。

宇宙中最空的地方:宇宙超空洞插图(5)

宇宙空洞的成因

宇宙空洞的形成被认为是宇宙诞生时的印记。在宇宙最初时刻的空间暴胀结束之后,原初量子涨落会让宇宙出现密度波动,高低密度区域演化成了星系和星系团,而一些密度非常低的区域则逐渐演化成了空洞。

在暗能量的驱动下,空间持续加速膨胀会让宇宙空洞变得越来越大。在遥远的未来,空洞将会遍布整个宇宙,星系之间相隔极其遥远,退行速度超过光速,我们将看不到河外星系,银河系将会深陷于宇宙空洞之中。返回搜狐,查看更多

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