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跨幅33亿光年!92亿光年外的宇宙巨弧,挑战了人类的宇宙模型

只有看到宇宙天体有多么巨大,才知道地球有多么渺小。在大约92亿光年外的牧夫座方向,天文学家发现了一个“宇宙怪兽”。


2021年,天文学家首先发现了一个由星系组成的巨大宇宙结构。这个结构整体呈弧形,长度达到了惊人的33亿光年,相当于3.3万个银河系的直径,超过拉尼亚凯亚超星系团的6倍!

最让天文学家难以理解的不是它的巨大,而是它所处的时代。宇宙形成至今已经有差不多138亿年了,从一片混沌的夸克汤到逐渐形成天体,再形成星系等宇宙结构,这是一个漫长的过程。也就是说,按照这个理论,宇宙大尺度结构能长到多大,取决于它花了多少时间。

按照这个巨弧所在的位置,宇宙的年龄只有今天的一半左右。天文学家认为,这么点时间根本不足以在宇宙中形成这么大的结构。比如天文学家以前也发现过类似的结构,但跨幅只有30万光年,很容易用现有理论来解释,但这个巨弧让目前的宇宙模型“哑口无言”。


巨弧的问题还没有解决,天文学家又在巨弧的附近发现了另一个类似的结构,他们称之为The Big Ring,咱们姑且翻译为大环。这个大环的直径没有巨弧那么大,只有差不多13亿光年。但它同样让天文学家困惑不已,因为按照现有的标准模型,宇宙在那个年代所能形成的结构,应该不会超过12亿光年。

既然如此,这两个结构又是怎么回事?

难道是天文学家计算错误?来自中央兰开夏大学的博士生Alexia Lopez及其导师Roger Clowes及合作者Gerard Williger进行了验证,发现这个结果的可信度非常高,虽然无法达到100%,但在天文学和统计学领域上可以基本上认定了。


既然结果无法推翻,那就只能考虑如何解释他们看到的这个结果了。在上周的美国天文学会年会的新闻发布会上,Lopez提出了两种可能的猜想。

第一种解释来自弦理论,有科学家认为宇宙早期可能出现了一些宇宙弦,这些宇宙弦最终发展出了我们看到的巨弧和大环。

还有一种解释是来自著名物理学家罗杰·彭罗斯提出的共形循环宇宙学模型,简单来说就是宇宙反复经历在大爆炸的循环之中,旧的轮回会给新的轮回留下印记,这样新的轮回中形成某些宇宙结构就不是从零开始了,而是可以“提前出发”。


尽管有这两种解释,但天文学家还是清楚地意识到,它们的可能性都不是特别高。因为目前来看,我们现在解释宇宙的标准模型仍然是最可信的,其他的模型都没有这么多的证据来印证。或许,天文学家最终还是要回到现在的标准模型上来,找到未知的宇宙学机制,来解释这些诡异的宇宙大尺度结构。

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