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科学家再一次发现超级星系团,神秘物质无法用科学解释

萨拉斯瓦蒂超星团的扩大区域,这是宇宙中最大的已知结构,显示了星系的分布。

银河系,其直径为10万至18万光年(31 - 55千帕),含有100至4000亿颗恒星,是如此巨大,使其包围在里面。然而,当涉及到宇宙的大规模结构时,我们的星系只是一个落后的水桶。天文学家已经注意到,星系形成群集,这又是形成超群体 - 宇宙中最大的已知结构。

我们的星系所在的超级集群叫做laniakea超星系团,它超过了5亿光年。但是,由于印度天文学家的一个新的研究,一个新的超级集群刚刚被发现,把所有以前知道的都给看成我们真是知道的太少了。这个超级集群被称为萨拉斯瓦蒂(Saraswati),直径超过6.5亿光年(200兆帕),成为已知宇宙中最大的大型结构之一。

“萨拉斯瓦蒂:极度大规模〜200兆帕斯克超超群”,由天文学家天文与天体物理学中心(IUCAA)和印度科学教育研究所(IISER)进行,由多家印度大学提供援助。

来自斯隆数字天空调查(SDSS)的星系的分布在萨拉斯瓦蒂超级集群中。

为了研究,该团队依靠“斯洛文尼亚数字天空调查”(SDSS)获得的数据来检查宇宙的大规模结构。在过去,天文学家已经发现宇宙是分层组装的,星系被排列成簇,超群,片,壁和细丝。这些由巨大的宇宙空隙分开,它们共同创造了宇宙中巨大的“宇宙网”结构。

超星云是宇宙网络中最大的相干结构,基本上是星系和星系团的链,可以扩展数亿光年,并包含数万亿颗恒星。最后,该团队发现一个超级集群,位于距离地球的约40亿(1226兆帕)光年 - 双鱼座 - 这是6亿光年,可能包含相当于2000万亿太阳的质量。

基本上,超级集群出现在SDSS数据中,就像宇宙大约有100亿年时一样。所以萨拉斯瓦蒂不仅是迄今为止发现的最大的超级集群之一,而且它的存在引起了我们当前宇宙模型的一些严重问题。基本上,宇宙演化的主要模式并不能预测,当宇宙有100亿年龄时,这样的上层建筑可能会存在。

Lambda-CDM模型的图表,显示了大爆炸/通膨胀时代的宇宙演化以及随后宇宙的扩张。

这种理论被称为“冷暗物质”(Cold Dark Matter)模型,它预言了宇宙中首先形成的小结构(即星系),然后聚集成较大的结构。虽然存在这种模式的变化,但没有人预测到萨拉斯瓦蒂可能在40亿年前就可能存在那么大的事情。因此,这个发现可能需要天文学家重新思考宇宙如何成为今天的理论。

简单来说,萨拉斯瓦蒂超级集群在黑暗能量开始主导结构形成的时候形成,取代引力作为塑造宇宙演化的主要力量。

“我们非常惊讶地发现这个巨大的星系超星系...这个超级集群明显地嵌在了一个由群集和大空隙追踪的大型宇宙细丝网络中。以前只有几个比较大的超级群集已被报道,例如附近宇宙中的“沙普利集中”或“斯隆长城”,而“萨拉斯瓦蒂”的超级集群远远超过了这个。接下来的的工作将有助于揭示令人困惑的问题;当神秘的黑暗能量刚刚开始主宰结构形成时,这样的极端大规模,在过去形成了数十亿年突出的物质密度增强。

因此,发现这个最大规模的超级集群可能揭示了黑暗能量何时在超群集形成中发挥重要作用。它也打开了与CDM模型竞争的其他宇宙学理论的大门,这可以为大爆炸后100亿年前为什么萨拉斯瓦蒂可以提供更加一致的解释。

这个发现代表了对宇宙形成和演变的新研究的一个令人兴奋的事情。在新的仪器和观测设施的帮助下,天文学家将能够在未来几年内更密切地研究萨拉斯瓦特和其他超级群集,并研究如何影响其宇宙环境。

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