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宇宙十大“巨兽”(下)

对于渺小的人类而言,宇宙之大,是我们无法想象的,而宇宙中藏着的一些超大体型的“巨兽”,也让我们惊呼:难以置信!现在,让我们接着上一期,继续来看看还有哪些“巨兽”。

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6、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。

放大的为冷斑的区域,那里的温度比周围的要低。.jpg

 

7、巨型莱曼-阿尔法气泡

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-阿尔法气泡”,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,这个巨型气泡居然有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-阿尔法气泡。
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。

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8、巨型超大类星体群

同样可能会孕育出星系的还有由类星体聚集形成的巨型超大类星体群。类星体是能量极高的活动星系核,它由超大质量黑洞驱动,能量输出可达整个银河系的1000倍。科学家认为,类星体本身很可能是星系演化早期普遍经历的一个阶段。随着星系核心附近“燃料”逐渐耗尽,类星体将会演化成普通的旋涡星系和椭圆星系。通常一个典型的超大类星体群长度约16亿光年,然而,在2013年,科学家却发现了一个狭长的、绵延了40亿光年的巨型超大类星体群,它由73个类星体组成,距离地球90亿光年远。
这个巨型超大类星体群的发现其实纯属偶然,科学家是在分析关于斯隆数字巡天项目收集到的数据时发现了它。也可以说这个结构不是科学家直接观测到的,而是推算出来的结构。
科学家在确定巨型超大类星体群时采用的是一种被称为“朋友的朋友”的算法。这种算法首先以一个类星体的位置为基础划出一个给定大小(通常是100百万秒差距为直径,1秒差距=3.2616光年)的球体,如果发现其他类星体出现在这个范围内,那么它们就会被认为是“朋友”,同属于同一个类星体集群。以此类推,直到不再有类星体出现在规定范围内,而所有被圈入的类星体就属于同一个类星体群。
正是利用了这种算法,科学家推算出了巨型超大类星体群的存在和规模。虽然这种算法没有受到怀疑,但是这个结构是否存在却是有争议,因为它实在太大了。
一些天文学家称巨型超大类星体群是真实存在的,而一些研究人员称他们观测了巨型超大类星体群,发现其中的类星体只不过是随机排列,因此他们认为那些类星体的位置是随机的,而不是任何大型结构的一部分。
尽管这个结构的尺寸确实已经大到有点让人难以置信,让科学家们困惑不已,但是现有的证据更倾向于证明巨型超大类星体群真的存在,并且大多数科学家也相信这个结构是存在的。

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9、超级空洞

当然,宇宙并不是遍地都是物质,宇宙中更多的地方是空旷无比的。科学家在距离地球30亿光年远的地方就发现了一个横跨18亿光年的超级空洞。这个空洞位于南天星座之一波江星座。在发现这个超级空洞之前,科学家已经知道宇宙中存在空洞,但是如此巨大的尺寸,还是让科学家们困惑不已,他们没想到在宇宙中居然存在这么大的空洞。
尽管被称为空洞,但是这个区域内并不是完全没有任何物质。在这个超级空洞中,星系密度比其他区域要少30%,其中的“不毛之地”则占整个区域的50%。随着宇宙的膨胀,这个区域中的天体之间的引力也会越来越小,这个区域中空旷的地方会越来越大。
这个神秘的空洞给天文学家留下了许多未解之谜,其中最大的谜除了其巨大的规模之外,还有它是否与WMAP(威尔金森微波各向异性探测器)探测到的神秘“冷斑”有关。因为科学家发现,这个区域中的宇宙微波背景辐射温度比宇宙中其他区域略低一些。
在宇宙中微波背景辐射无处不在,这是宇宙大爆炸的残留。按理说,在宇宙中的所有地方微波背景辐射应该是均匀的,但是天文学家却发现宇宙中有些区域的温度比其他区域要低,这些区域被称为“冷斑”。而冷斑是如何形成的,科学家们还无法给出确切的解释。有科学家认为,冷斑可能是本宇宙和平行宇宙重叠的区域。
随着超级空洞被发现,科学家认为冷斑有可能是由超级空洞引起的:根据理论,我们的宇宙在加速膨胀,在这种情况下当光子穿过空洞区域时,就会失去能量,温度会下降,频率会降低。这使这片空洞的区域温度比其他的区域低。但是也有科学家提出,超级空洞可能无法让微波背景辐射温度变得如此低,冷斑和超级空洞出现在同一位置或许只是巧合。
现在,科学家需要做的就是找到更多的证据,证明空洞是否会导致神秘的冷斑出现,或者说空洞其实就是冷斑。

10、宇宙网

现在,科学家已经发现了许多大尺度的结构,而从更大的尺度上来说,科学家认为,宇宙的分布不是随机的。从理论上来说,星系聚集在一起形成的区域就像一条条细丝,细丝的交叉处则是浩瀚的星系团,而那些物质稀少的区域穿插在细丝之间,科学家称之为“宇宙网”。
宇宙网被认为是在宇宙诞生早期形成的,它被视为宇宙的框架,它的形成使宇宙中的物质慢慢聚集在一起。这些细丝状结构被认为在宇宙的演化过程中发挥了很大的作用,宇宙的演化在这些区域中被加速了。在这些细丝结构中星系的诞生速度更快,它们也更可能受到其他星系的引力影响,发生融合或者相互远离。科学家认为,这个过程可能一直持续到现在。星系在细丝结构中诞生、演变,并向星系团慢慢聚集,在那里它们将死去。
当然,关于宇宙网,科学家有的不仅仅是理论,他们还在宇宙中捕捉到了这个结构的一部分。在观测中,科学家发现一个类星体发出的光恰巧指向一个丝状结构,类星体就像宇宙中的灯塔,它发出的光照亮了丝状结构中的气体。顺着这个线索,天文学家捕捉到了更大区域中的星系间“丝状”联系的图像,这些丝状结构相互连接,形成了一张超级宇宙网。

 

本文源自大科技*科学之谜2016年第6期杂志、欢迎广大读者关注我们大科技的微信号:hdkj1997

 

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网友评论(2)

上早就登过了
1 3年前 (2016-06-14) 回复
怎么没有上?
Avenger.X7 3年前 (2016-06-13) 回复