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[猎奇]宇宙最大结构，长度超100亿光年！银河系和它比起来连小弟都不算 [21P] [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 使用道具 楼主  发表于: 01-12
— 本帖被 xgch 执行加亮操作(2024-01-14) —
你觉得宇宙有边界吗？这个问题多年来争论不休，并在2018年的时候，似乎一度有了确切的答案。
当年有一条消息广为流传：遥远的宇宙深处发现了一道“高墙”，它的长度绵延35亿光年，跨过高墙也就走出了宇宙。

（宇宙内一簇簇的超星系团）
事实上，这条消息仅仅是大众对科学研究的误读。那道所谓的墙并非宇宙内外的界限，而是宇宙内尺度更大的天体结构。
是的你没有看错，该结构的长度以光年为单位就已经够大了，而且还是“亿”。更为关键的是，它还并不是迄今为止发现最大的那一个。



用秒差距代替光年描述的最大天体


一般来说，光年就是大众所熟知的天文学领域最大的长度单位了，可如果上升到更大 尺度，也就是一组数字后面又要多加几个零的时候，光年之上就又有了秒差距。


相对于光年，秒差距描述的距离更远，不过通常而言，这一单位只在天文学家们的日常工作中使用——是为了尽量降低数值，方便计算和表述用的。
2013年后，秒差距的作用有了更贴近实际的用途，宇宙的深处又发现了更大的天体结构。
当年11月，天文学家利用卫星和射电望远镜，在宇宙深处搜索并观测到了多次的伽马射线暴。随着对爆发位置的描绘，进而有了惊人的发现。


原来在伽马射线暴的区域内，有一个超乎想象的巨型结构，由无数星系组成的庞大天体，共同构筑起了这一巨型结构。
它有多大呢？可观测一端最长的距离超过了100亿光年。即便换算成秒差距，也达到了惊人的30亿秒差距。另一端的长度相对较短，可也达到了72亿光年，即22亿秒差距。
之后，这一超大的结构被命名为武仙-北冕座长城。名称的意思是，武仙座和北冕座，是因为该天体的投影位置正好处于两者的区域。


至于长城，既是字面“城墙”的意思，同时又是指代宇宙内，像长长的城墙那样的天体结构。在宇宙天体的描述中，“长城”代表的天体结构，比公众常听说过的“超星系团”、“星系团”、“星系群”的构造还要大。



大尺 度结构


天文学上，长城这一概念，是在上世纪80年代，由约翰·修兹劳和玛格利特·盖勒率先提出来的。这就是常说的大尺 度结构，或者说是大尺 度构造。


这种大尺 度的天体，是由银河系那样一个个的星系构筑而成的。举个例子来说，把宇宙想象成一根丝瓜，内部的丝瓜瓤是网状的，而宇宙内的大 尺度结构就是这些网状结构。
而且，这网状结构是立体的，并非平面，且结构是不规则的，至少在现在的人类观测范围内是如此。所以大尺 度结构，又叫大尺 度纤维状结构。


天文学家早年的研究中，认为宇宙内的所有物质是均匀分布的。直到上世纪80年代才逐渐发现，宇宙内像星系这样的分布并不均匀，有些区域显得稠密，有的就很稀疏。
什么意思呢？就是说在引力的作用下，物质聚合高的地方引力作用强，它会不断吸纳周围其他的物质，由此聚合而成的密度越来越高。


反过来说，有的区域原本的引力就小，没有形成物质的有效聚合，进而在宇宙内就会形成没有物质的空洞。
就像丝瓜瓤一样，聚合在一起的物质形成了网状结构，而那些空洞的地区，等于什么物质都没有。
从我们的视野范围去看，地球周围似乎很空，可实际上，囊括了地球的太阳系，以及更上一级囊括了太阳系在内的银河系，就处在宇宙的网状结构中。只不过我们人类身处其中，看不到所处的具体位置在哪里。


有人可能会不解，不是说它是网状结构吗，那就应该是连成“线”的，可是行星与行星之间，恒星系乃至更大的星系之间，彼此间的距离很远又很空啊。
我们所感受到的空，是因为从自身微观角度出发，觉得这些星体间彼此的距离很远。但如果从宏观的角度，从宇宙整个尺度的视角去看的话，有星系的地方和没有星系的地方，看起来就很明显。


最直观的例子，晴朗的夜空我们看银河，就是一道长长的直线。可实际上的线，就是一个个的恒星系，而且彼此间的距离都很遥远。
因此从宏观的角度去理解，感知的范围大小，构成了视野内的全貌。好比你在高楼顶看眼前，或者是坐在飞机上看下面，视野范围大小是不同的。


如果是在外太空，能看到地球的全貌；如果拥有银河系一样的视野，将能看到太阳系在内一个个恒星系的全貌；若是拥有宇宙般大小的视野，就能看到由超星系团和星系团构成了网状结构了。
很显然，人类没有那么大的视野，因此永远只能看到宇宙的一部分而不是全貌。但是，如果放弃宏观的视野往微观处去看，就会发现物质的构造似乎和宇宙的结构类似。


比如肉眼看一片树叶，看到的是叶脉脉络线和叶子本身。此时如果再用放大设备去看的话，会发现肉眼下的线状和片状结构，也是由一个个微小的细胞组成的。关键是细胞之间也不是密集分布的，也有空洞的区域。
所以通过类似就能明白，大尺 度结构是人类视野下宇宙更大的形状。





构成“长城”的星系和星球


从本质上来说，用长城来形容大尺 度结构，是天文学家的一种类比和戏称。1989年天文学家们发现的巨型结构，虽然没有2013年发现的武仙-北冕座长城大，但它的长度也达到了惊人的7.6亿光年，宽度超过了2亿光年。
仅仅是“墙体”的厚度，也达到了惊人的1500万光年。这是什么概念呢？据说有人测算过，将长城累积起来，13亿条长城连在一起，长度才仅为1光年。


所以从更远的距离去看，它确实像是长长的城墙。在发现之初，天文学家原本以为，如此巨型的结构，承受不住重力的作用。可后来经过模拟计算，发现其依然处于理论数值范围。
当时的天文学家还没意识到，随着长城的发现，宇宙更大的视野在人类面前展开。到1991年，天文学家又发现了更大的长城，它的长度达到了惊人的5.8亿秒差距。


随后在2003年，又一条被命名为史隆长城的巨型结构现身。它的长度达到了13.7亿光年，比此前发现的巨型结构还要再长6亿光年。
2011年，天文学界又发现了 U1.11 ，它的长度为7.8亿秒差距，差不多是此前发现的史隆长城的一倍。再之后武仙-北冕座长城现身，它的长度居然超过了100亿光年。
未来，可能还会有更大的结构打破人类的认知。但不管这些巨型结构有多大，本质上它也是由一个个星系乃至一个个星体组成的。


像长城这样的巨型结构，是由一个个巨大的超星系团组成的。目前就可观测的宇宙范围内，天文学家发现的超星系团数量超过了1000万个。
组成超星系团的则是星系团，每一个超星系团，其下星系团的数量少则几十个，多的可以达到几千个。
而属于下一级的星系团，则是由一个个像银河系这样的星系组成。一个星系团中，星系的数量在几千个以上。


如果星系的数量较少，只有几十个的话则被成为星系群。我们所处的银河系，它的位置就位于本星系群内，这个星系群内有50个左右的星系。
对比之下，距离本星系群最大的星系团，是室女座星系团，其间组成的星系在2500个以上。
到了银河系这一层级，差不多就算是接近宇宙的最小结构了。再往下分，就是各个恒星系。在我们所处的银河系内，恒星的数量至少有2000亿颗到3000亿颗。


综合看，行星围着恒星转，恒星组合形成了星系，星系组合形成了星系群或者团，星系团再组合形成超星系团，超星系团组合就构成长城了。
每一集合都大的惊人，而每一集合被囊括到更大的集合后，就又无限扩大。因此我们可以这样去理解，恒星是构成星系的基本单位，而像银河系这样的星系，又是组成长城的基本单位。
在这个体系中，大好像没有范围，就是被层层套着。





已知最大的星系


回到起点，从银河系的角度看，它的直径在10万光年左右，以人类的尺度去衡量，这都已经大到离谱了。可是在宇宙同等的星系中，银河系就是个小弟。
天文学家已经发现了宇宙内目前已知的最大星系，它的直径是银河系的153倍。这个被命名为阿尔库俄纽斯的星系，直径超过了1653万光年。


简单理解就是，比如银河系和这个星系都属于师一级单位，银河系只有基本人数3000人左右，而后者配备齐全，人员数量在10000人到15000人之间。
星系大小的背后，本质上是其引力逐渐积累的大小。而且星系本身也在运动中，每个星系还有融合的可能，由此便会形成更大的星系。





结语


从宇宙的整体构造可以看出，大和小之间，动和不动之间，处处都是微观世界和宏观世界的关系。


目前的认知中，长城的巨型结构就是最大的，而且它作为一个整体，似乎也是不动的。而或许在未来的某一天，对宇宙新的认知和发现，又会打破现有的水平。看来，探索宇宙没有止境，只有无穷。
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