隨著天文學的不斷髮展,人類幾個世紀以來對宇宙的認識也變得更加深刻。在天文著作
《天體執行論》
發表出來之前,人類對宇宙的簡單認識就是各個不同的天體在一個無比巨大的空間中毫無關聯地存在。
當地心說盛行之時,人們理所當然地會認為,宇宙中所存在的每一個天體,都是以本體為出發點和地球建立聯絡。而
即便是日心說逐漸取代了地心說,人們也未能真正理解天體結構的觀念
。
一直到十八世紀中葉,德國伊曼努爾·康德等人提出,在整個宇宙中,存在著許許多多和我們所處天體系統相似的存在。以銀河系為例,在廣闊無垠的宇宙之中,
銀河系絕不是宇宙的邊界,在銀河系之外,必然還有無數相同的“銀河系”
,只是我們人類暫未發現而已。從那以後,天體就成為現代天文學中的一個重要研究課題。
南極牆
南極牆的性質
瞭解宇宙結構的人都知道,我們所生活的宇宙之中是
有層次遞進變化
的。像我們人類所生存的地球,
依次擴大它所在的天體系統
,就可以推匯出地月,太陽,銀河,本星系群,室女座超星系團等等。可除此以外,是否還存在其他型別的天體系統呢?答案是肯定的。
法國巴黎薩克雷大學
丹尼爾·波馬雷德
等人領導的科學家們,就發現了
距離地球5億光年
的位置有一個特殊的宇宙結構——
南極牆。
根據資料研究顯示,
這一“巨大牆壁”的長度達到了14億光年
,內部包含上萬個星系,其規模甚至足以和
“史隆長城”
(迄今為之第六大宇宙結構)媲美。更重要的是,科學家們承認,目前所觀測到的南極牆不過是其中一部分。
至於南極牆的規模究竟有多大,誰也沒有辦法給出具體答案。
發現過程
不過在這個過程中,也有人提出了疑問,那就是南極牆既然如此巨大,為何之前沒有被發現呢?不僅如此,根據科學家們證實,
南極牆距離地球大概只有5億光年,距離更遠的宇宙結構都已經被發現了,而距離更近的宇宙結構反而潛伏了這麼久?
其實這主要是由於
南極牆所存在的方向位於銀河系暗帶背後,我們人類的視線被完全遮擋
,所以才沒有及時的觀測到這個宇宙結構的存在。銀河系暗帶主要是
由銀盤中的氣體塵埃組成
,而我們身處於銀河系之中,自然就無法觀測到暗帶背後的事物。這就像是在霧霾天氣的影響下,我們無法觀測到遠距離之外的人或事,只不過兩者之間的參考系不同而已。
而之所以會觀測到這樣的宇宙結構,主要是研究人員在測量過程中採用了一種新的方法。很多人都知道,天體距離測量中最常用到的方法叫做
紅移值測量法,紅移值越大,則說明天體與地球之間的距離越遠。
從實際角度出發,這樣的測量方法並沒有什麼問題,可為了探究暗帶之後的奧秘,科學家們將引力效應也考慮了進去。
這樣一來,由引力所導致鄰近星系發生的變化,就足以證明
星系周圍存在一些“看不見”的物質
。透過這樣的方式,科學家們
將暗帶後方的宇宙三維圖推匯出來
,並藉此發現了“南極牆”的存在。
意義
事實上,想要理解南極牆的存在十分簡單,我們以日常生活為例,在我們平時點外賣選擇地址的時候,大家都會按照城區,小區,樓棟單元以及門牌號這樣的方式填寫,這裡的“城區”,“小區”等等,其實代表的就是
不同的星系結構
,而南極牆則是
連線這些不同城區和小區的“街道”
。它是一個
獨立的個體
,但又同時
包含並連線所有相關的星系
。
可很多人不免還是疑惑,這樣的宇宙結構究竟有什麼意義呢?最簡單的一點就是
視野的開闊
。當地心說或者日心說盛行的時候,我們人類對宇宙的探索事業停留在地球及太陽系之中;而南極牆的出現,其實證明了
宇宙的構成可能超過了人們的想象
。
試想一下,銀河系處於南極牆的包裹之中,那麼
在南極牆的背後,究竟還有怎樣的存在呢?
不僅如此,當我們瞭解街道的具體走向以後,難道不是對整個宇宙地圖更加深刻的認識?
宇宙網推測
每個人在觀測宇宙的時候,都會有一定的
想象侷限
,由於
認知的不足
,所以我們
無法想象在更遠距離或者更高層次中存在什麼樣的事物
,這就和封建王朝時期的老百姓根本無法想象現如今的所有科技成果是一個道理。
雖說在南極牆出現之前,人類已經發現了其他類似的天體系統,但南極牆與地球之間的距離以及南極牆的規模,也讓我們開始思考
更多的可能性
。“不識廬山真面目,只緣身在此山中”,
或許我們地球本身也屬於某一個類似南極牆的宇宙結構之中
,只是由於我們身處這個巨大的宇宙結構之中,所以沒有察覺到相關的細節。
只要我們能夠將脈絡弄清楚,我們人類不就可以更加清晰地瞭解
宇宙的整體結構
了嗎?這對於
未來探索宇宙以及宇宙之外可能存在的“多元宇宙”
,都會起到十分重要的意義。
宇宙網的骨架
瞭解宇宙基本“結構“的人都知道,
宇宙每一個地區的天體密度大小都是不一樣的
。像“南極牆“這樣的宇宙大尺度結構,其實就是宇宙中一些
密度較高
的區域所組成的。如果我們將整個宇宙
比做一棟建築,那麼南極牆就是這棟建築之中,人員聚集最多的區域,可這對於研究宇宙骨架又有什麼幫助呢?
南極牆的延伸
事實上,
宇宙網指的就是眾多星系卷連在一起,最終用一種極其“混亂“的連線方式而成
。如果我們能夠深入研究”南極牆“內部的星系以及天體密度分佈,那就可以
驗證人類在觀測宇宙上面所遇到的一些問題
。
例如在2010年9月,有科學家曾公佈了
距離地球20光年外的超級地球——格利澤581g
,並認定這顆星球擁有100%的可能性存在生命。然而在訊息公佈以後,另外一些科學家卻提出了質疑,認為這顆星球根本不存在。
之所以會出現這樣的情況,主要是由於
我們人類在觀測超距離天體的時候,觀測方式還比較落後
,僅僅只是依靠
恆星的亮度波動變化
來判斷其所屬行星存在的可能性。這樣的方式雖然理論上並沒有任何問題,但在實驗操作的過程中,由於資料觀測量過大,所以哪怕極其微小的一點誤差,都有可能對最中的結果產生影響。
而“南極牆“與地球之間僅僅只有5億光年的距離,就給我們人類研究提供了可能性。只要瞭解了天體間的密度規律,那麼有關於格利澤581g是否存在的問題,就能夠得到更有利的證據。
除此以外,探究“南極牆“內部的密度變化,同時也可以延展到探測整個宇宙的密度變化。天文科學家們推測,
宇宙早期的星系分佈是比較均勻的
。
可由於
不同質量天體攜帶的天體引力不同
,所以最終才導致了
宇宙的不均勻性
,科學家們將這種不均勻性稱之為原初擾動。如果我們能夠找到“南極牆”內
原初擾動的數值波動範圍
,那麼對研究整個宇宙也會有很大的幫助。
無處不在的宇宙網
和城市中的街道一樣,宇宙網是無處不在的,南極牆也只不過是其中的一小部分而已。人類現如今對宇宙天體的研究還停留在
天體個體單位
上面,就像在探究太陽系的時候,我們都習慣將水星,金星,地球,火星等等分開進行研究。可如果我們能夠
透過南極牆去了解宇宙網
,那麼未來我們在研究宇宙的時候,
基本單位就會發生變化
。
比如太陽系與鄰近星系之間的關係和影響,銀河系與鄰近星系之間的關係和影響,我們都可以在研究南極牆的基礎上進行一定程度的猜測。以
天體中的“彈弓效應”
為例,行星個體中存在相應的重力場,美國人在1977年9月5日發射的
旅行者一號
也就是藉助了這種特殊效應的幫助得到
加速度
。
那麼
星系與星系之間是否存在類似的“彈弓效應”呢
?要知道人類將旅行者一號送出地球,主要藉助彈弓效應和自身科技的幫助。倘若我們能夠在星系中發現類似的特殊效應,那麼
對於人類未來的星際跨越之行而言,絕對有著無法想象的好處
。
我們以街道來對比宇宙網,主要是因為它的職能和作用是類似的。
宇宙是一個無邊無際的巨大城市,宇宙網則是連線城市各個區域的道路
。只要我們將宇宙網所組成的地圖弄清楚,那麼宇宙的
神秘面紗自然就會被揭開
。人們常說的
舉一反三
,
南極牆就是這個極其重要的“一”
。
暗物質
值得一提的是,星體運動中存在的不可見物質——
暗物質
,也同樣會因為南極牆的出現而露出馬腳。迄今為止,人類對於暗物質的瞭解依舊停留在初始階段。除了知道
暗物質的總量和質量佔比分別為宇宙總量的85%以及26.8%
之外,就再無進一步的瞭解了。
可
暗物質和宇宙網以及南極牆一樣,其本質具有一定程度的連線性
。如果我們能夠透過對南極牆的研究去發現暗物質的更多特性,那麼對於繪製一個更大尺度且更加詳細的地圖,同樣會有很大的幫助。
結語
南極牆的出現,是宇宙區域密度不同的又一證明,可
“空洞”區與“密集”區之間還有什麼樣的聯絡,我們暫時還不知道答案
。從外形上來看,南極牆就像一個巨大無比的城牆,守護我們的存在,將宇宙中的黑暗隔絕開來。然而黑暗之中又有怎樣的事物,這些未知都等待著人類前去探索。
137億年前,
“奇點宇宙”經過爆炸形成了“物質宇宙”
,這已經成了當代天文學界的共識。可爆炸以後的
具體發展歷程
,我們依然摸不著頭腦。在南極牆出現以前,不少科學家都對此十分苦惱,而現如今的他們,似乎看到了
另一個希望
。