天文学家绘制了在银河系里令人十分困惑的宇宙巨洞

  • 小编 发布于 2019-11-21 06:24:11
  • 栏目:科技
  • 来源:天文在线
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虽然学界已经广泛地认可了宇宙巨洞的存在,但是目前对于这方面的研究依然十分有限,这是由于宇宙巨洞位于银河系中央的背面,因此很难观测。

天文学家绘制了在银河系里令人十分困惑的宇宙巨洞

夏威夷大学天文学研究所的一位天文学家及相关的国际团队发表了一个新兴的研究,该研究揭示了更多环绕着银河系的大型宇宙构造。

事实上,整个宇宙就如同一个由众多星系和巨洞共同组成的巨幕。近来,一个新的研究在天体物理学杂志中被发表出来。布伦特·塔利和他的团队运用早期研究中的工具描绘出了一个巨大的空洞地带,并将这个空洞地带称为局部巨洞,它位于银河系的边缘地区。再者,通过对星系运动的观察,他们还推断出了引起星系运动的引力来源并且构建出了我们所在宇宙的三维地图。

天文学家绘制了在银河系里令人十分困惑的宇宙巨洞

研究显示,星系不仅会随着宇宙的膨胀而运动,而且它们也会对邻近区域和质量较大区域的引力做出反应。最终,它们会向质量大的地方移动并远离质量小的地方-宇宙巨洞。

尽管我们身处宇宙中心,但在1987年,塔利和理查德·费希尔提出我们所在的银河系位于局部巨洞的边缘。虽然学界已经广泛地接纳了宇宙巨洞的存在,但是当前对这方面的研究依旧十分缺乏。这是由于巨洞位于银河系中心的背面,所以它基本不在我们的视线范围内。

天文学家绘制了在银河系里令人十分困惑的宇宙巨洞

图解:围绕局部空隙的结构的平滑再现。我们的银河系位于红-绿-蓝方向箭头(每2亿光年长)的原点。图片来源:R.Brent Tully

当前,塔利和他的团队测量出了18000个星系在星系距离Cosmicflows-3目录下的运动轨迹,并构建出了一个宇宙地理地图,与此同时,通过突显宇宙物质集合和匮乏的界限,将局部巨洞的边界也确定了下来。在2014年,他们又用相同的技术识别出我们所在的超星系团有超过100000个星系,这个超星系团被称为拉尼亚凯亚,在夏威夷语中为巨大的天堂。

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30多年来,天文学家一直在尝试着回答为何我们所在的银河系、距离我们最近的仙女座星系以及其他一些邻近的星系的运动方向与宇宙整体每秒600公里(一小时130万英里)膨胀相偏离的原因。目前的研究表明,大约有一半的这种运动是由仙女座星团附近的巨大引力和局部巨洞膨胀的共同作用而产生的。

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另外,局部巨洞还可以在视频录像中展现出来。通过交互模型,观测者可以平移、缩放、旋转、暂停或开启运动轨迹的时间轴。这个轨迹在一个不考虑宇宙整体膨胀的参照系里被展示出来。我们现在看到的正是由于局部重力的相互作用而导致的部分星系运动偏离宇宙膨胀的现象。

天文学家绘制了在银河系里令人十分困惑的宇宙巨洞

图解:描述宇宙膨胀的艺术构想图,其中横坐标表示宇宙演化的时间,而对应的空间尺寸(包括想象中的不可观测部分)都用相应的圆横截面表示。左端表示在暴胀时期发生的急速膨胀(注意不成实际比例),而当宇宙演化到中期时开始加速膨胀。而微波背景辐射的形成、恒星形成、星系形成以及WMAP的出现都在相应的时间上表示出来。 图片来自2006年的WMAP新闻发布会。

相关天文知识

拉尼亚凯亚超星系团,是室女座超星系团、银河系、太阳系和地球所处的超星系团。2014年9月,夏威夷大学的布伦特·塔利和法国里昂第一大学的海伦·库尔图瓦所领导的团队发表了一种通过星系的视向速度来定义超星系团的新方法,并由此定义了拉尼亚凯亚。按照新的定义,以往我们所知的室女座超星系团只是拉尼亚凯亚的一部分而已。

天文学家绘制了在银河系里令人十分困惑的宇宙巨洞

图解:五亿光年内最近的超星系团的地图。拉尼亚凯亚在红色的圈圈中

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. spaceanswers-王曼婷(Jessica)

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