1. 简单百科
  2. 武仙-北冕座长城

武仙-北冕座长城

武仙-北冕座长城(Hercules-Corona Borealis Great Wall),也称为长城,是可观测宇宙中最大的已知结构,是太空中存在大量伽马射线爆发的区域。该结构由美国和匈牙利天文学家团队于2013年11月上旬发现。武仙-北冕座长城这个巨大结构是如何形成的是一个谜。该结构位于北半球天空,以武仙座和北冕座的边界为中心,涵盖了牧夫座、天龙座和天琴座的一半,以及武仙座和北冕座的所有星座,大小约为2000-3000Mpc,被限制在1.6≤z<2.1红移范围内。该结构对宇宙暗物质和宇宙演化历史具有重要意义。

截至2022年,对于该结构是否存在还尚有争议。

发现

发现这一结构的调查项目来自斯隆数字巡天计划,其旨在绘制详细的宇宙时空三维图像,包括了无数个星系类星体和其他天体等。2013年11月上旬,美国匈牙利天文学家团队研究γ射线爆发的数据以及来自地面望远镜的其他数据时发现,伽马爆发射线特别集中在武仙座北冕座方向上,距离约100亿光年,由此发现了武仙-北冕座长城,是可观测宇宙中已知最巨大的结构。

词源

名称来源

美国匈牙利天文学家团队发现该结构后,将其命名为武仙-北冕座长城,因为该结构是在寻找伽马射线爆发(GRB)时发现的,因此也被称为“GRB 长城”。

形成与研究

根据2020年的观测,人们推测宇宙早期的分布是比较均匀的,但也有一些微小的不均匀性,被称为原初扰动。由于万有引力,密度较高的区域会产生较强的引力,将周围物质吸引过来,逐渐形成了星系以及更大尺度的结构。这些大尺度结构相互吸引、相互聚集,引力作用让它们克服了宇宙的膨胀效应,从而形成了一个松散的结构系统。但武仙-北冕座长城这个大结构是如何形成的却是一个谜。发现该结构的天文学家团队代表霍瓦斯认为,这种结构违背了宇宙学原理,即宇宙的形成和演化方式。该原理认为,当在足够大的尺度上观察时,物质应该是均匀的,但集群并不均匀。另一位参与的天文学家乔恩·哈基拉在2014年的新闻发布会上也强调了他的怀疑,当时他说道:“我本以为这个结构太大而无法存在。”然而,他们计算出,伽马射线簇射在该位置随机出现的可能性非常小——远低于百分之一。这给他们带来了安慰,并说服哈基拉“相信该结构的存在”。2015年10月,伊斯特万·霍瓦特等发表论文,表明有新数据支持武仙-北冕座长城的存在。

特性

位置

长城位于北半球天空,以武仙座北冕座的边界为中心,长度约为100亿光年;它距离地球数十亿光年,即使以光速旅行,也需要数十亿年才能到达。

组成与分布

武仙-北冕座长城涵盖了牧夫座天龙座天琴座的一半,以及武仙座和北冕座的所有星座,大小约为2000-3000Mpc,除了它被限制在1.6≤z<2.1红移范围内,其径向厚度没有限制。

价值意义

现代宇宙学表明,宇宙是由暗物质暗能量主导的,但暗物质究竟是什么,截至2020年还不得而知。但武仙-北冕座长城这类宇宙大尺度结构中,很可能藏匿着大量的暗物质,是研究宇宙演化历史的重要探针。

学术争议

关于武仙-北冕座长城是否真的存在一直存在争议。该结构超过了通用膨胀模型预测的最大结构尺寸,该结构的存在可能需要对宇宙学模型进行修改。

在宇宙学的冷暗物质中,大于260Mpc的各向异性不应该存在,但武仙-北冕座长城的存在挑战了这一原则,一些人将武仙-北冕座长城的各向异性归因于天空暴露效应。

参考资料

How big is the Hercules–Corona Borealis Great Wall?.scaleofuniverse.2024-01-11

What is the biggest thing in the universe? | Space.Space.2024-01-11

New data support the existence of the Hercules-Corona Borealis Great Wall.edpsciences.2024-01-11

人民日报新知:探寻宇宙构成的奥秘.人民网.2024-01-11

..2024-01-11

科学家发现迄今最大宇宙结构:达100亿光年.国家自然科学基金委员会.2024-01-11

Tracing the evolution of galaxy clusters.rochester.2024-01-18

What Is The Biggest Thing In The Universe?.scienceabc.2024-01-11

New data support the existence of the Hercules-Corona Borealis Great Wall.Cornell University.2024-01-11