在南极仰望星空的时候,或许没人会想到,这些星空的背后有着一堵“墙”。
通过观测,科学家们初步断定出这面墙的长度在大约13.7亿光年,因为位于银河系的背后,被遮挡了,2020年才被科学家发现。
这面墙位于太阳系的南边,在南极地区最容易被发现,因此得名为“南极墙”。
那么南极墙究竟是什么,它会阻碍我们探索宇宙吗?
南极的星空背后还有一面“墙”
神秘的南极墙
南极墙不是一面真正的墙,它是由很多星系组成,像拉丝一样连接在了一起,形成了一个大约14亿光年大小的结构。
南极墙中的星系数量可能超过了1000个,它比我们银河系所在的拉尼亚凯亚超星系团还要大。
拉尼亚凯亚超星系团的范围只有5.2亿光年,而南极墙的延展范围是它的2倍还要多。
从位置上说,南极墙在拉尼亚凯亚超星系团后面,距离大约有5亿光年,可以理解为是我们的巨大的邻居。
南极墙在拉尼亚凯亚超星系团后面
目前关于南极墙属于哪个超星系团还没有确定,也有科学家认为,南极墙或许不是超星团的一部分,而是宇宙网。
人们一直认为,宇宙的结构类似于生物的细胞,尤其是神经细胞。
以人类为例,人类的身体有着神经网,遍布身体的各个地方,物质可以在神经网中传递,比如各种神经递质,大脑通过神经网控制全身。
神经网(左)和宇宙星系(右)
宇宙也是如此,各超星系团就相当于神经系统中的神经元,它并不是单独在宇宙中存在的,而是可能与临近的超星系团之间会有一些特殊结构连接。
就这样,整个宇宙像是遍布了一张网络,被叫做宇宙网。
物质可以通过宇宙网相互传递,因此宇宙网又被科学家们称作“星际高速公路”。
南极墙距离我们太阳系的位置大约有10亿光年,这个距离从宇宙角度出发不算太遥远,因此科学家们认为南极墙对于研究宇宙真正的结构有着重要的作用。
宇宙网
宇宙中的结构等级
对于人类来说,太阳系就已经非常巨大了,我们的探测器旅行者1号和旅行者2号飞了40多年,也依旧没有到达它的最外层——奥尔特星云。
然而,太阳系只不过是宇宙系统单位中,最小的一级。
位于太阳系之上的系统等级是银河系,银河系拥有超过1000亿颗恒星,其中有比太阳大45亿倍的盾牌座UY,也有质量大小是太阳一半的红矮星。
盾牌座UY与太阳系的大小
星系有很多形状,我们所在的是棒旋星系,此外还有旋涡星系、椭圆星系和不规则星系。
银河系是我们所在星系的称呼,对于其他星系,我们可以将其称呼为河外星系。
银河系和与自己相邻近大约50个星系的组成了本星系群,这是一种规模较小的星系团,覆盖范围也就大约1000万光年左右。
星系数量超过100的时候,就会被称为星系团,距离我们最近的星系团是室女座星系团,它包含了2500多个星系。
地球在银河系的位置
不管是星系群也好,还是星系团也罢,它们也不是宇宙系统的最高等级,在它们之上还有更大的存在,那就是超星系团。
我们所在的超星系团被称为本超星系团,因为它的中心是室女座星系团,所以又叫室女座超星系团。
可就算是室女座超星系团,也不是最大尺寸的结构,它属于一个叫拉尼亚凯亚超星系团的结构,这也是人类所发现的最大的超星系团。
室女座超星系团的结构
目前为止,宇宙的最大系统就是超星系团,科学家们不否认在超星系团之上还有更大的系统,只不过碍于现在的天文观察,还没有发现。
而南极墙,很有可能就是游离在超星系团之外的另一种宇宙结构,它是连接不同超星系团的存在。
它们之间以一种丝状物的形式连接,这种丝状物或许就是暗物质编织而成的。
宇宙中的丝状结构
南极墙与暗物质
暗物质正如它的名字一样,是人类看不见,但很有可能在宇宙中真实存在的物质,占据了宇宙总质量的85%以上。
也就是说被人类发现的天体,它们的质量或许只有宇宙的15%都不到。
宇宙中可见的物质只有不到15%
星系团观测是测量暗物质的重要手段,科学家们认为像超星系团或者南极墙这样的大尺寸天体结构,就是星系之间通过暗物质的丝构成。
这是因为科学家们在早期观测星系团的过程中,使用各种运算,甚至用上引力透镜,发现算出来的质量远比观测到的质量大很多。
宇宙中的暗物质
由此科学家们猜测,这里面存在人类看不见但是实实在在有质量的物质。
南极墙的组成成分和星系团比较类似,都是有上千个星系组成,因此它的内部也有暗物质。
由于南极墙在我们所处的银河系背后,大部分时间它都会被遮挡,想要观测它就会受到我们本星系的干扰,所以对于南极墙的研究进展的一直很缓慢。
加上南极墙被发现的时间比较晚,在2020年才被发现。
南极墙
虽然它绵延了大约14亿光年的距离,但是比起另一个相似的结构,它还是显得太过于渺小,那就是人类目前观测到的宇宙最大结构武仙-北冕座长城。
这座由星系组成的长城,绵延的距离超越了100亿光年,是南极墙的大约10倍。
关于它的存在目前存在质疑,有科学家认为或许武仙-北冕座长城的长度没有这么大,我们或许是被什么误导了,不过这并不影响它是目前最大。
由此科学家们提出了纤维状结构这种宇宙构造,他们认为无论是超星系团也好,还是武仙-北冕座长城这样的星系长城也罢,都是纤维结构,或许有存在比武仙-北冕座长城还要大的巨型纤维结构存在。
南极墙的大致结构
南极墙与地球
我们能看到一些地平说的支持者用南极墙来作为例子,实际上南极墙和地平说没有什么关系,它不是南极地区的一面墙,而是宇宙中的结构。
天文中的南极墙是被认定过的,是天文专有名词。
地评论支持者口中的南极墙是南极长了一个墙壁,这个名词在地理学中不存在。
其实不光是南极,在地球的很多地方都可以观测到它的身影,不过因为它的位置特殊,被我们的银河系遮挡,导致观测得并不是很清楚。
南极墙不是指南极的墙
南极墙不会阻碍人类的天文进步,相反它还能促进天文的发展。
南极墙距离我们的银河系大约10亿光年,基本上不会对我们有什么影响,它和我们未必是同一个宇宙系统。
不过整个宇宙遍布着一张宇宙网,我们与南极墙也不可能没有任何关系。
研究它或许会让我们认识到宇宙的多元化,星系们组成的结构千变万化。
多元的宇宙
研究南极墙的主要方法是借助红移,红移是一种现象,来自于宇宙膨胀。
我们看到的光其实是一种电磁波,波长在880~380纳米之间,比这个范围长或者短的光都是不可见的,其中比380纳米长的光被叫为作红外线。
由于宇宙膨胀,可见光被拉长,波长朝着最长的红光偏移,最后被移除可见光的范围,因此得名红移。
红移的示意图
宇宙的结构究竟是怎样,超星系团之间究竟是相互独立还是互有联系,还需要人类观测到更多的结构才能知晓。
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