IT之家 2 月 23 日消息，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個(gè)可能是目前已知宇宙中最大規(guī)模的結(jié)構(gòu) —— 一組跨越約 13 億光年的星系團(tuán)和星系團(tuán)簇，其質(zhì)量高達(dá) 200 千萬(wàn)億倍太陽(yáng)質(zhì)量。這一新發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)被命名為“Quipu”，靈感來(lái)源于印加人用繩結(jié)記錄數(shù)字的系統(tǒng)。
如同 Quipu 繩結(jié)一樣，這一結(jié)構(gòu)復(fù)雜而龐大，由一條主絲狀結(jié)構(gòu)和多條分支絲狀結(jié)構(gòu)組成。其長(zhǎng)度約為 13 億光年，是銀河系長(zhǎng)度的 13000 多倍，有望成為宇宙中已知最長(zhǎng)的天體，超越了此前的紀(jì)錄保持者 —— 拉尼亞凱亞超星系團(tuán)。
該發(fā)現(xiàn)的相關(guān)論文已于 1 月 31 日發(fā)表在預(yù)印網(wǎng)站 arXiv 上，目前尚未經(jīng)過(guò)同行評(píng)審，但已被《天文學(xué)與天體物理學(xué)》雜志接受。研究團(tuán)隊(duì)在論文中指出：“Quipu 是一個(gè)在目標(biāo)紅移范圍內(nèi)星系團(tuán)分布圖上肉眼即可明顯辨識(shí)的顯著結(jié)構(gòu)，無(wú)需借助任何檢測(cè)方法?！?/p>
據(jù)IT之家了解，這項(xiàng)研究是長(zhǎng)期致力于在不同光波段繪制宇宙物質(zhì)分布圖的一部分。宇宙中的遙遠(yuǎn)結(jié)構(gòu)在光譜中會(huì)出現(xiàn)向紅端偏移的現(xiàn)象，即紅移。此前，紅移值在 0.3 以內(nèi)的天體已被充分測(cè)繪，而此次研究聚焦于紅移值在 0.3 到 0.6 之間的天體。紅移值越大，天體距離地球越遠(yuǎn)。
此次研究中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)均位于距離地球約 4.25 億到 8.15 億光年之間。此前的研究表明，宇宙更深處可能存在更大的結(jié)構(gòu)。目前被認(rèn)為是宇宙中最大結(jié)構(gòu)的候選者是武仙－北冕座長(zhǎng)城，位于距離地球約 100 億光年處，橫跨約 100 億光年。然而，其存在性仍存在爭(zhēng)議。
Quipu 是研究人員在其數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)的最大超結(jié)構(gòu)，但他們還發(fā)現(xiàn)了另外四個(gè)巨大的結(jié)構(gòu)。其中最小的是沙普利超星系團(tuán)，此前被認(rèn)為是已知最大的超結(jié)構(gòu)。如今，它已被 Quipu 以及其他三個(gè)超結(jié)構(gòu)超越：蛇夫座-北冕座超結(jié)構(gòu)、赫拉克勒斯超星系團(tuán)和雕塑家座-飛馬座超結(jié)構(gòu)，后者因連接其名稱的兩個(gè)星座而得名。
研究人員在論文中指出，這五個(gè)超結(jié)構(gòu)共包含可觀測(cè)宇宙中 45% 的星系團(tuán)、30% 的星系和 25% 的物質(zhì)，總體積占宇宙的 13%。
研究人員還探測(cè)到這些物質(zhì)對(duì)宇宙整體環(huán)境的影響。超結(jié)構(gòu)會(huì)影響宇宙微波背景輻射（CMB），這是大爆炸后遺留下來(lái)的均勻分布于宇宙空間的微波輻射。此外，研究人員發(fā)現(xiàn)，這些星系流的局部速度會(huì)影響對(duì)宇宙整體膨脹的測(cè)量：在超結(jié)構(gòu)所在區(qū)域，星系的局部膨脹可能會(huì)扭曲對(duì)宇宙整體膨脹率（即哈勃常數(shù)）的測(cè)量。最后，如此巨大的物質(zhì)引力還會(huì)導(dǎo)致光線彎曲，即引力透鏡效應(yīng)，這可能會(huì)扭曲對(duì)遙遠(yuǎn)天空的觀測(cè)圖像。
研究人員在論文中指出，未來(lái)的研究可以探索這些大尺度結(jié)構(gòu)對(duì)星系演化的影響。盡管這些結(jié)構(gòu)只是暫時(shí)的 —— 宇宙始終在膨脹，逐漸將星系團(tuán)拉開(kāi)，但它們的巨大規(guī)模使其具有重要意義。
“在未來(lái)宇宙的演化中，這些超結(jié)構(gòu)注定會(huì)分裂成幾個(gè)坍縮單元，”研究人員寫(xiě)道，“它們是短暫的形態(tài)，但在目前，它們是具有獨(dú)特屬性和特殊宇宙環(huán)境的特殊物理實(shí)體，值得特別關(guān)注?！?/p>
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