当我们仰望星空,我们习惯了看到满天繁星,习惯了银河系的璀璨光带,在我们的认知里,宇宙虽然空旷,但至少是“均匀”的,到处都布满了星系、星云和恒星。
但是,如果你把望远镜对准大熊座旁边的牧夫座方向,你会发现宇宙在那里突然“断片”了,那里没有原本应该密集的星系,只有无边无际、令人窒息的黑暗,这就是牧夫座空洞,也被天文学家称为“大空洞”。
它的直径高达 2.5 亿到 3.3 亿光年。在这个令人绝望的尺度内,本该存在至少 10,000 个星系,但人类费尽力气,只找到了不到60个,如果你不慎掉进那里,不仅是身体会迷失,连灵魂都会被那种绝对的虚无吞噬。
故事要从 1981 年说起。
天文学家罗伯特·科什纳和他的团队正在绘制宇宙的三维地图,他们通过测量星系的红移来计算距离,试图构建出宇宙的骨架,当扫描到牧夫座的一片区域时,数据突然变得诡异起来,按照常理,无论朝哪个方向看,望远镜都应该接收到来自不同距离的星系光芒,但在那片区域,原本应该热闹非凡的数据流突然中断了。
没有,什么都没有。
起初科学家以为是设备坏了,或者是数据处理出了 Bug,甚至有人怀疑那里是不是有一团巨大的暗云挡住了视线,但经过反复确认,真相令人毛骨悚然:那里不是被挡住了,而是真的“空”了,在距离地球大约 7 亿光年的地方,存在一个巨大的球形真空区,它的体积占据了当时可观测宇宙直径的近 0.27%。
为了让你理解这个空洞有多恐怖,我们需要做一个假设:我们的银河系位于本星系群,邻居有仙女座星系、三角座星系,稍远一点有室女座星系团,我们的夜空因此而热闹非凡,但是如果银河系位于牧夫座空洞的中心,直到 1960 年代,人类都不会知道宇宙中还有其他星系存在。
这意味着如果我们住在那里,当我们抬头仰望夜空时,我们将看不到任何邻居,没有仙女座,没有麦哲伦星云,除了我们自己星系的恒星外,望远镜指向的任何方向,都是绝对的漆黑。
在这种环境下,人类的天文学发展将彻底停滞,我们不会知道宇宙在膨胀,因为没有其他星系做参照物测红移,我们不会知道宇宙大爆炸理论,我们会坚定地认为:银河系就是宇宙的全部,我们是永恒孤独的存在。
牧夫座空洞大到不符合逻辑。
按照宇宙学的标准模型,宇宙在大尺度上应该是均匀的。虽然会有物质聚集形成的星系团,也会有物质稀疏的空洞,但牧夫座空洞实在太大了,它的体积约为 236,000 立方百万光年,按照宇宙的平均密度计算,这个空间里理应包含约 10,000 个 像银河系这样的星系。
然而截至目前,经过几十年的深度巡天观测,我们在这个巨洞里只找到了 60 个 孤零零的星系,这就像是你走进了一个能容纳 10 万人的巨型体育馆,结果发现里面只坐了 6 个人,而且每个人之间都隔着几百米的距离。
更诡异的是,这 60 个幸存者星系并不是随机分布的,它们似乎排成了一个穿过空洞中心的“管状”结构,而且这些星系比普通星系更亮、更活跃,仿佛是在为了抵抗黑暗而拼命燃烧。
那么这么大的洞,到底是谁挖的?
目前的科学解释主要基于“宇宙大尺度结构”,如果把宇宙缩小无数倍看,它长得其实像一块海绵,或者一堆堆在一起的肥皂泡,星系长城在引力作用下聚集,形成丝状结构,星系就沿着这些丝线生长,空洞就是丝线之间的空隙,物质被引力抽走,留下了真空。
通常空洞的直径只有几百万到几千万光年。但牧夫座空洞是 2.5 亿光年,科学家推测,它是“空洞合并”的产物,就像两个肥皂泡合并成一个大泡泡一样,牧夫座空洞可能是由多个较小的空洞,在漫长的宇宙演化中相互挤压、合并,最终形成了一个超级空洞。
它像一个贪婪的怪物,利用引力排斥效应,把周围所有的星系都推到了边缘。
虽然科学给出了“肥皂泡”解释,但这个空洞实在太干净、太圆了,以至于坊间流传着更疯狂的猜想,其中最著名的就是外星高级文明的扩张。
根据卡尔达舍夫等级:I 型文明能利用整个行星的能量,II 型文明能利用整颗恒星的能量,也就是戴森球,III 型文明则能利用整个星系的能量。
一种细思极恐的假说认为:牧夫座空洞可能并不是空的而是“满”的,也许那里曾经充满了星系,但诞生了一个超级掠食者文这个文明为了获取能量,给每一个恒星都套上了戴森球,甚至给整个星系套上了能量捕捉网。
因为戴森球会吸收恒星的光芒并转化为能量,所以从外部看,这些恒星和星系就“消失”了,变成了黑暗,牧夫座空洞那近乎完美的球形,被认为是这个文明以光速向外扩张疆域的边界,那不到10个星系的残留,可能只是他们还没来得及“收割”的钉子户,或者是作为景观保留的自然保护区。
当然,这只是科幻式的脑洞。因为戴森球虽然阻挡可见光,但一定会辐射出红外线,然而天文学家在红外波段扫描该区域,依然是一片死寂,除非这个文明的技术已经高超到连热力学第二定律都能违背,完全不排放废热。
即使排除外星人,牧夫座空洞本身的存在就足以引发存在主义危机,在这个空洞内部发现的少数星系中,有一个名为 MCG+01-02-015 的星系,它是宇宙中最孤独的星系之一。
如果你生活在这个星系的一颗行星上,你的文明可能发展了几亿年,都造出了飞船,却依然没有发现任何外星系,因为离你最近的邻居,也在几千万光年之外,对于那里的智慧生命来说,宇宙就是“一个岛屿和无尽的黑暗海洋”。
他们可能永远无法理解“宇宙网”的概念,因为他们生来就在网的破洞里,他们可能永远无法产生“星际旅行”的念头,因为飞船飞得再快,飞几百万年也飞不出这片虚无。
相比之下,我们所在的银河系,位于本星系群,又处于宏大的拉尼亚凯亚超星系团的一条流苏上,我们生活在宇宙的“繁华市区”,周围邻居众多,灯火通明,正因为如此,我们才能在夜空中看到壮丽的银河,才能发现仙女座正在向我们招手,才能通过观测星系的红移领悟到宇宙的起源。
下一次,当你觉得城市拥挤、人声嘈杂时,想一想牧夫座空洞,在那个方向的深处,有一些星系,正在绝对的孤独中独自流浪,相比于那里的死寂,我们这颗蓝色星球上的喧嚣,甚至是银河系内的拥挤,都是一种多么温暖而珍贵的幸运。
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