天文学家在牧夫座方向,发现了一个直径2.5亿光年的超级空洞,这么大的空间里,本该挤满上万颗星系,可实际只找到60个!

2.5亿光年是什么概念?光速穿越都要2.5亿年!

打开网易新闻 查看精彩图片

里面的星系稀疏到什么程度?相当于一个能容纳10万人的巨型体育馆,只坐了6个人,每个人之间隔着几百米的距离!

这个空洞被称为“牧夫座空洞”,也被天文学家叫做“大虚无”,它就像宇宙故意挖出来的一个巨型黑洞,却不吞噬任何东西,只是一片纯粹的、令人窒息的虚无。

打开网易新闻 查看精彩图片

它里面的星系去哪了?

是被外星文明“清空”了?

首先我们必须先搞懂一个核心:牧夫座空洞,到底有多大多空?

用一组数据,直接震撼你的认知,看完你就知道,它为什么能让天文学家集体懵圈!

打开网易新闻 查看精彩图片

牧夫座空洞位于牧夫座方向,距离地球约7亿光年,整体呈近乎完美的球形,直径高达2.5亿光年,相当于可观测宇宙直径的2%,可能你对这个数字没概念,我们做几个直观的类比,瞬间就能明白:

第一,它能轻松装下2500个银河系,我们的银河系直径约10万光年,在牧夫座空洞面前,就像一粒沙子扔进太平洋,渺小到可以忽略不计;

打开网易新闻 查看精彩图片

第二,光速穿越它,需要整整2.5亿年!人类目前最快的探测器,速度约每秒17公里,要穿越这个空洞,需要4.7万亿年,比宇宙138亿年的年龄,还要多出300多倍;

第三,星系密度低到离谱!按照宇宙平均密度计算,2.5亿光年的空间里,本该存在至少10000个和银河系同级别的星系,可截至目前,科学家翻遍了这片区域,只找到了60个孤立的星系,密度还不到宇宙正常区域的3%,平均每1000万光年,才只有1个星系!

打开网易新闻 查看精彩图片

更恐怖的是,这60个星系,并不是随机乱飘的,它们排成一根细长的管状,穿过空洞的正中间,像一条细细的线,撑起了这片2.5亿光年的巨大虚空,就像宇宙荒漠里,唯一的一串脚印,诡异又孤独。

其中有一个叫MCG+01-02-015的星系,被称为“宇宙中最孤独的星系”,它离最近的邻居,足足有几千万光年,而我们银河系旁边最近的星系,只有250万光年,相当于你住在北京,最近的邻居却住在澳大利亚,中间全是一望无际的空地,连一丝星光都没有。

打开网易新闻 查看精彩图片

看到这里你肯定会问:这么大的一个超级空洞,科学家是怎么发现的?

这就要从1981年说起,一段颠覆天文学界的发现之旅,每一个细节,都充满了诡异和震撼。

打开网易新闻 查看精彩图片

1981年,哈佛大学史密松天体物理中心的罗伯特·科什纳团队,正在做一件看似枯燥却意义重大的事,给宇宙“做人口普查”。他们用当时最先进的分光仪,测量宇宙中各个星系的红移,通过光谱的偏移,计算星系离我们有多远,然后把每个星系的位置和距离标在地图上,试图构建出宇宙的三维骨架。

打开网易新闻 查看精彩图片

可就在他们整理牧夫座方向的数据时,诡异的事情发生了:原本应该密密麻麻的星系数据,突然出现了一个巨大的断层,在距离地球7亿光年的一片区域,本该有上百个星系的红移信号,却没有任何回馈,就像宇宙在这里,突然“断片”了。

一开始,科学家们以为是仪器坏了,或者是数据处理出了bug,甚至有人怀疑,是不是有一团巨大的暗云,挡住了背景星系的光芒,让他们看不到里面的星系。

打开网易新闻 查看精彩图片

为了验证,他们反复校准分光仪,甚至重新观测了那片天区,换了不同的望远镜,可结果始终一样:这片区域,就是空的,没有星系,没有星云,没有尘埃,只有无边无际的黑暗,像宇宙故意留下的一个巨大标记。

后来,他们在论文中写道:“我们一开始以为是仪器故障,可反复检查后发现,空白就在那里,它不是被挡住了,而是真的什么都没有,就像宇宙中一个巨大的、沉默的深渊。”

打开网易新闻 查看精彩图片

就这样,牧夫座空洞被正式发现,它成为了人类已知的、可观测宇宙中最大的真空区域,也被称为“超级空洞”,它直接动摇了科学家对宇宙大尺度结构的认知,因为按照当时的宇宙模型,宇宙在大尺度上应该是均匀的,虽然会有物质稀疏的空洞,但绝不会这么大、这么空。

那么这个诡异的超级空洞,到底是怎么形成的?

打开网易新闻 查看精彩图片

有科学家认为,宇宙中本来就有很多直径1亿光年以下的小空洞,就像水里的小泡泡,随着宇宙的膨胀,这些小空洞会慢慢相互挤压、融合,最终形成一个巨大的超级空洞,牧夫座空洞,就是这样的产物。

这个假说能解释它的“大”,却解释不了它的“圆”,如果是多个小空洞合并,边界应该是不规则的,可牧夫座空洞的边界异常规整,球形度超过90%,就像有人用圆规画出来的一样,普林斯顿大学的宇宙学家简·奥斯特里科就曾说:“它的边界太光滑了,就像被某种力量塑形过。”

打开网易新闻 查看精彩图片

第二种假说是引力“虹吸效应”,就是宇宙大爆炸后,物质分布并不是绝对均匀的,存在微小的密度波动,密度高的区域,引力更强,会像城市的虹吸效应一样,不断吸引周围的物质向自身聚集,形成星系团、超星系团,变得越来越繁华;

而密度低的区域,引力更弱,不仅无法吸引物质,反而会被周围的高密度区域“吸血”,里面的物质会慢慢被抽走,流向周围的丝状结构,经过数十亿年的演化,原本可能形成星系的物质,全部流失,最终形成了这片宇宙荒漠。

打开网易新闻 查看精彩图片

第三种假说就算外星高级文明了,有人认为,牧夫座空洞并不是真的空,而是被外星高级文明“清空”了。

按照卡尔达舍夫等级,III型文明能利用整个星系的能量,他们可能会给每一颗恒星都套上戴森球,将恒星的光芒全部吸收,转化为自身的能量,这样一来,从外部看这些星系就“消失”了,变成了一片黑暗。

打开网易新闻 查看精彩图片

而牧夫座空洞那近乎完美的球形,被认为是这个高级文明,以光速向外扩张疆域的边界,那60个残留的星系,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。

看到这里你可能会有一个疑问:这个牧夫座空洞,离我们那么远,和我们人类有什么关系?

很多人不知道,我们的银河系正处于另一个宇宙空洞的边缘,本地空洞,这个直径约6000万光年的空洞,与我们之间,只隔着一层薄薄的星系“壁”,我们就像住在悬崖边上的居民,凝视着深渊。

打开网易新闻 查看精彩图片

更远处还有波江座超空洞,直径达10亿光年,而最新研究表明,银河系甚至可能位于一个更大的KBC空洞中心,这个直径超过20亿光年的超级空洞,物质密度比宇宙平均密度低20%,我们看似生活在宇宙的“繁华市区”,其实只是在一个相对密集的“孤岛”上。

打开网易新闻 查看精彩图片

或许在宇宙的某个角落,还有比牧夫座空洞更大、更空的区域,还有更多孤独的星系,在无边的黑暗中独自漂浮,或许,那些区域里,也有像我们一样的智慧生命,正在仰望星空,寻找着宇宙中其他的“邻居”。