宇宙中的層級結構一直以來都是天文學家們關注的焦點。我們知道,太陽系位于銀河系內(nèi),而銀河系則是位于本星系群中。進一步往上推,我們有本星系團和超星系團。通過對哈勃望遠鏡和韋伯望遠鏡觀測結果的統(tǒng)計和歸納,天文學家們發(fā)現(xiàn),在幾十億至幾百億光年的尺度上,數(shù)千億個星系呈現(xiàn)出了復雜的纖維網(wǎng)狀結構。這張網(wǎng)中的每個亮點都代表著一個超星系團,而亮點與亮點之間的細絲則由數(shù)百億個星系組成,形成了被稱為宇宙長城的超級結構。銀河系只是宇宙長城中的微不足道的一部分。
最近,通過射電望遠鏡的觀測結果,科學家們發(fā)現(xiàn)了一些橫跨數(shù)百億光年的宇宙長城之間的微弱光芒。這些光芒由不知名的震波驅動,在宇宙長城內(nèi)部縱橫交錯的網(wǎng)絡中傳播。
綜合射電望遠鏡的觀測數(shù)據(jù),天文學界初步認為這些神秘的震波源于宇宙中大質量天體系統(tǒng)的合并。這里所指的大質量天體系統(tǒng)并不是銀河系,也不是銀河系之上的本星系群,更不是本星系團,而是室女座超星系團和夏普力超星系團之間的碰撞。
室女座超星系團直徑達到1.1億光年,內(nèi)部包含了4.7萬個星系;夏普力超星系團直徑達到1.2億光年,內(nèi)部包含了8萬個星系。在可觀測宇宙直徑不足930億光年的情況下,這兩個天體系統(tǒng)能夠引起的擾動范圍相當于全宇宙的千分之二左右。只有這種跨越數(shù)億光年的天體系統(tǒng)碰撞,才能在宇宙長城中產(chǎn)生擴散的震蕩波。然而,比宇宙長城內(nèi)的震蕩波更令天文學家們著迷的是宇宙長城之間的空洞。
正如我們之前提到的,宇宙在大尺度結構上呈現(xiàn)出纖維狀網(wǎng)絡結構。這表明構成星系的物質只占很小一部分,而主導宇宙長城的是空洞。這些橫跨數(shù)億光年的虛空中隱藏著宇宙最大的秘密,涉及到暗物質和暗能量的奧秘。
根據(jù)目前的宇宙學模型,我們所能探測到的物質被稱為重子物質。這些物質構成了宇宙中的星系、星云、恒星、行星以及我們?nèi)祟悺?/p>
重子物質只占據(jù)了宇宙能量總量的4.9%。在它之外,暗物質占據(jù)了26.8%,而暗能量占據(jù)了68.%。暗物質和暗能量是宇宙中的兩個未解之謎。暗物質是一種不與電磁輻射相互作用的物質,目前只能通過其對引力的影響來間接探測。暗能量則是一種推動宇宙加速膨脹的能量形式,其性質和來源仍然不為人所知。
在宇宙的大尺度結構中,空洞是由暗物質和暗能量的分布所形成的。這些空洞是宇宙中物質密度較低的區(qū)域,相對于周圍的宇宙空間,它們被認為是真空或極其稀薄的區(qū)域。這些空洞的形成可能與宇宙早期的密度漲落以及暗能量的作用有關。
盡管我們對宇宙長城和空洞有了初步的認識,但對它們的形成和演化仍存在許多未解之謎?茖W家們正在利用觀測數(shù)據(jù)、數(shù)值模擬和理論研究等手段來深入研究宇宙的大尺度結構。希望隨著技術的進步和觀測的深入,我們能夠更加全面地理解宇宙中最高層級的天體系統(tǒng)以及其中隱藏的奧秘。