别怕，宇宙空洞就在我们周围。
想象一块有很多洞的瑞士奶酪，你就对宇宙结构的主流理论有了一个很好的把握。宇宙空洞是近乎虚无的广阔空间，占到可观测宇宙的大约80%。尘埃、恒星和星系等其他东西相对密集地存在于这些空洞之间的线状“丝带”中。随着宇宙的膨胀，引力使物质聚集成团，留下一个个巨大的空洞。这些空洞的直径可达数亿光年，虽然其中也包含了一些星系，但与周围数百万个星系组成的物质密集带相比，它们可以说是黑漆漆的洞穴。
威斯康星大学麦迪逊分校研究人员认为，我们的银河系可能就位于一个宇宙空洞的中心附近。
利用计算星系数量的大口径望远镜巡天项目数据，研究人员推断，银河系所在区域的星系数量少于宇宙的其他区域。他们估计，这个空洞的半径约为10亿光年。若真是如此，那么人类实际上就居住在可观测宇宙中已知最大空洞的中心。
研究人员在2013年首次提出这一观点，但最近他们更进一步。他们说，银河系位于一个空洞内，这有助于解释天文学家在测算宇宙膨胀速度时遇到的问题。
自从130亿年前发生大爆炸以来，宇宙一直在膨胀，有迹象显示其膨胀速度在加快，但到底有多快还存在争议。一些天文学家通过观测附近宇宙区域的造父变星和超新星等明亮天体，研究它们的光谱，借此确定这些天体在以多快的速度远离地球。而其他人则深入宇宙的历史，研究宇宙微波背景辐射，也就是大爆炸产生的、至今散布于宇宙空间的微波辐射。可是，这两种不同的测量方法得出了不同的结果，前者的测算结果高于后者。天文学家不知道这种差异是因为统计波动，还是因为我们尚不明白的物理现象所致。
威斯康星大学麦迪逊分校研究人员本·霍斯谢特（Ben Hoscheit）说，如果说银河系位于宇宙空洞内，那么这个差异就好理解了。
“如果你位于这个空洞内，那么就会发现周围的天体都在离你而去，向飞向物质更加密集的宇宙区域。”他说。因此，你周围空间的膨胀速度就超过了其他宇宙区域。观测者从这个角度得出的膨胀速度，就会高于他们测算出的那些古老而遥远的宇宙区域的膨胀速度。
“我们应该将我们在这个浩瀚宇宙中所处的位置考虑进去，应该意识到我们的位置可能影响我们在地球上进行的测量。”霍斯谢特说。
研究宇宙物质分布的普林斯顿大学天体物理学家彼得·梅尔基奥尔（Peter Melchior）说，先前的研究显示，银河系所在的区域不像其他区域那么密集。考虑到宇宙空洞数量众多，银河系可能存在于空洞内的观点并不荒唐。天文学家认为，银河系及其邻近星系位于Local Void空洞附近，该空洞的直径为1.5亿光年，它非常空旷，正在把银河系等星系往外推。但我们无法拉远视角，确定银河系在更大尺度宇宙空间中的位置。
梅尔基奥尔说，霍斯谢特及其团队提出的那个空洞非常大，比斯隆数字巡天等望远镜观测项目以前发现的所有空洞都要大得多。在斯隆数字巡天项目的帮助下，天文学家第一次开始调查瑞士奶酪状的大尺度宇宙结构。大多数空洞的半径介于9000万到4.5亿光年之间。
“它们有点像气泡，随着宇宙的膨胀和更多星系的远离，它们变得越来越大。”研究宇宙测量和暗能量的劳伦斯伯克利国家实验室天体物理学家格雷格·阿尔德林（Greg Aldering）说，“但非常大的空洞越来越难形成。”
梅尔基奥尔说，我们可能身处于空洞中央的观点也有点令人不安。“从数学的角度而言，这不太可能。”他解释道，“但更加令人不可思议的是，身处可观测宇宙中最大空洞的中央会使我们处于非常特殊的位置，自从我们知道地球（或者太阳）不是宇宙的中心后，天文学家就试图避开那些把我们置于特殊位置的理论。”
最终，天文学家希望利用宇宙空洞的形态和分布，来探索暗能量的性质。暗能量是导致宇宙加速膨胀的未知力量。
去年，天文学家利用斯隆数字巡天项目的数据，编制了一份宇宙空洞清单，记录了它们的大小和密度。通过对四分之一夜空的观测，他们发现了数百个空洞。科学家希望，这些黑暗的空洞可以帮助他们研究暗能量。这些空洞远离了恒星和星系发出的光，可能更容易发现暗能量的作用。
对宇宙空洞和我们是否置身其中的研究可以提醒我们，科学家对人类在宇宙中所处位置的认识还很不成熟。
翻译：于波
来源：The Atlantic
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