什麼是空洞,它們來自哪裡?

2022年07月14日22:22:10 科學 1224

所有肉眼可見的恆星都是銀河系的一部分。我們知道我們的星系不是唯一的,有數十億個星系形成星系團。這些大濃度的星系形成了更大的結構——星系細絲和葉片。但在這些纖維之間有巨大的空隙。我們將在本文中討論它們。


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儘管至少有 1000 億個星系——每個星系都擁有大約 1000 億顆恆星——以及大量的銀河塵埃,但宇宙如此廣闊,以至於每顆恆星之間都有巨大的時空,而每個星系之間的時空則更多。即使是距離地球最近的恆星(太陽)也有近 1.5 億公里,這意味着儘管以每秒 30 萬公里的速度行進,但宇宙中最快的東西(光)仍然需要 8 分鐘才能到達這裡。


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宇宙中的空洞是從哪裡來的?

大尺度的宇宙具有海綿的結構。虛空佔據了宇宙空間的主要部分。這種空洞的直徑可以達到數億光年。研究一個單獨的虛空的主要方法是在光學和射電望遠鏡的幫助下研究它,試圖至少在其中找到一些東西。星系和空洞的超星系團經常被一起研究、識別和討論,因為它們被認為具有共同的起源。天文學家稱這些空洞為空洞(來自英文「emptiness」)。


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空洞的形成與整個宇宙的演化和形成密切相關。一些天文學家認為,空洞是在宇宙膨脹膨脹過程中形成的,當時宇宙溫度非常高,量子漲落迅速增長。它們導致出現了物質密度增加的區域,在未來形成了星系及其星團,而空洞反過來又變成了物質密度異常低的區域。

遺憾的是,空洞中的物質成分尚不清楚,由於其中的普通物質密度極低,根本無法捕捉到它的輻射,而且空洞本身也很難直接探測到觀察,但科學家們認為,這些空隙中大多充滿了相互弱相互作用的大質量基本粒子,也就是暗物質

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虛空

宇宙中最廣為人知的虛空是布特斯虛空。它位於 700,000,000 光年外的牧夫座,因此得名。這個怪物的直徑令人印象深刻——大約 330,000,000 光年。一艘以光速飛行的宇宙飛船必須在絕對黑暗中飛行 3.3 億年才能飛過。

在發現這個空洞後,天文學家立即開始在其中尋找至少一些東西,並能夠在這個廣闊的空洞中探測到大約 60 個星系。

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形成巨大空洞的假設之一表明,較小的空洞可以像肥皂泡一樣相互融合,形成巨大的空洞。一些科學家認為,根據這一原理,布特斯虛空可能已經形成。

空洞的發現極大地影響了宇宙學和許多宇宙演化模型的發展,天體物理學家和宇宙學家一再修改他們對星系形成和整個宇宙的理解。

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