[中配]為甚麼博堤斯空洞讓天文學家感到恐懼

現在不要緊張,但我們宇宙中有一個空洞 它露了嗎? 它比我們之前見過的任何東西都要大 人類的思維甚至無法想像這麼巨大的東西 那我的可不行 這是一個正在增長的黑洞嗎? 我們的太陽系會被吸入這個巨大的虛無中嗎? 我是不是把事情想得太複雜了? 好吧,我們來弄明白 宇宙中的物質分佈並不均勻 被稱為空洞的巨大空曠區域佔據了大約80% 我們的銀河系甚至坐落在一個被稱為本地域空洞的地方 但有一個空洞處於完全不同的層面 它被稱為伯迪斯空洞 人們常常給它起個綽號叫大虛無 這是一個龐大幾乎空蕩蕩的空間泡泡 位於遙遠的伯迪斯星座中 其巨大規模使這個奇特的構造令人難以置信 伯迪斯空洞的直徑達到驚人的三億三千萬光年 相比之下,我們的小太陽系寬度略大於三光年 然而伯迪斯空洞中幾乎沒有星系 與宇宙的其他部分相比,這裡基本上是空的 這使它成為已知的最大空洞之一 如果我們的銀河系位於伯迪斯空洞內 我們在歷史的大部分時間裡都不會看到任何其他銀河 直到20世紀60年代,我們的望遠鏡才足夠強大 其他星系會遙不可及,且太微弱而無法被發現 直到1960年代,當望遠鏡技術大幅提升時 我們才最終能夠看到非常微弱、遙遠的星系 如果我們生活在那個空洞中 我們可能會首次意識到其他星系的存在 但讓我們先弄清一個非常重要的問題 這樣巨大的空洞到底是如何形成的? 在大爆炸之後,宇宙中的所有物質開始擴散 但它沒有均勻地擴散開來 微小的隨機差異成為量子波動 使得某些區域的物質比其他區域稍多 密集的區域重力更強,因此吸引了更多的物質 隨著時間的推移,這使得其他區域幾乎變得空無一物 這就是星系聚集在一起,以及中間產生巨大的空洞的方式 因此,隨著時間的推移 星系彼此吸引連接成被稱為細絲的細長結構 這些細絲共同構成了一張巨大的泡沫狀的網遍佈整個宇宙 星系沿著絲線聚集,而空蕩蕩的間隙則變成了空洞 就像泡沫中的氣泡一樣 更小的空洞慢慢合併成更大的空洞 這就是勃帝斯空洞等巨大區域形成的方式 今天,絲狀結構和空洞構成了宇宙中最大的結構 絲狀結構更熱,更有能量 而空洞則更冷,且更加空曠 現在伯姆空洞非常巨大 它佔據了整個可觀察宇宙直徑的約0.35% 但在這個巨大的空間裡只有大約60個星系 主要呈筒狀分佈在中心 通常,這樣大小的區域會包含大約2000個星系 這個空洞周圍也環繞著巨大的星系團 如大雄座、夏普利、獵戶座、北冕座和勃帝斯 這使得中間的空曠更加令人震驚 現在科學家們在1970年代首次注意到 這些巨大的空曠空間和大型星系團 那時候,新技術終於讓他們能夠以三維方式觀察宇宙 至於勃帝斯空洞 它是由密歇根大學的美國astronomer羅伯特·科什納 當時,他和他的團隊正通過測量星系遠離我們的速度 來繪製三維宇宙地圖 這種方法被稱為紅移調查 於是,在做這個的時候,他們注意到了奇怪的事情 一個幾乎什麼都沒有出現的巨大空間區域 這基本上就是地圖上的一個巨大的空白地區 科學家們立即排除了幾個極端的觀點 勃帝斯空洞並不是黑洞 因為它確實包含少量星系,只是遠低於預期 它也不是暗星域 這是一種緻密的氣體和塵埃雲能夠遮擋光線 勃帝斯空洞並沒有隱藏星系 本身就沒有那麼多 勃帝斯空洞幫助科學家瞭解宇宙是如何變化和擴張的 因為這裡如此空曠 我們的宇宙由正常物質、暗物質和暗能量組成 常規物質是你用眼睛或藉助儀器可以看到的一切 它佔據了宇宙的約5% 宇宙中約27%是暗物質 而暗能量佔約68% 它是宇宙膨脹的原因 我們真的不知道暗能量是什麼 因此科學家們對任何研究它的機會都感到興奮 希望能更深入地瞭解它的運作方式 空洞對於研究中微子也很有用 中微子是微小微小的粒子 可以在太空中自由穿行而不被卡住 它們通常被稱為幽靈粒子 因為幾乎不可能捕捉到它們 它們在太空中和我們身邊飛過卻沒有留下痕跡 現在數萬億個它們正穿過你的身體 而你卻感覺不到任何東西 中微子在高能量的地方產生 比如太陽爆炸的星星和核電站 它們無處不在僅次於宇宙中的光子 讓中微子真正奇怪的 是它們在運動中可以變化 它們有三種類型並且在移動時 可以在這些類型之間切換 科學家們也不知道中微子的重量有多重 或者哪種中微子最重 更深入瞭解它們有助於解釋宇宙的運作方式 好吧,無論如何,隨著時間的推移 太空任務將會仔細觀察這些空曠的區域 通過將觀察到的現象與計算器的預測進行比較 科學家們希望能更多地瞭解中微子 並更好地理解宇宙的運行機制 這樣的太空任務之一就是歐吉里德 這些數據將用於研究和分析伯迪斯空洞 及其他類似的宇宙空洞 歐吉里德的任務是研究暗黑宇宙 他通過製作一個巨大的三維空間地圖 觀察距離我們長達一百億光年的數十億個星系 並覆蓋天空的很大一部分 科學家知道暗能量使宇宙膨脹得更快 而暗物質則幫助星系形成並保持在一起 但他們仍然不知道它們究竟是什麼 通過觀察宇宙在過去一百億年中的變化 歐吉里德得幫助科學家理解空間是如何擴展的 星系是如何形成的 以及暗能量、暗物質和引力可能是什麼樣的 歐吉里德大約15英尺高、12英尺寬 它有兩個主要部分 一部分負責運行航天器 比如電力、計算機和操控 另一部分則裝載望遠鏡和兩個攝像頭 一種是可見光拍攝 這就是我們眼睛能看到的 另一個以紅外光觀察 這幫助科學家發現非常遙遠的星系 現在歐吉里德號於2023年7月 從佛羅裏達搭載SpaceX的獵鷹9號火箭發射 並在2024年2月正式開始科學研究 它現在在離地球很遠的軌道上 離地球近100萬個英里 它停留在宇宙中的一個特殊位置 與地球一起繞著太陽移動 這保持了視野的穩定 使研究宇宙變得更容易 歐吉里德預計工作約6年 但如果不耗盡燃料 它可能會繼續運行更久 在2024年10月 歐吉里德發佈了其巨大的宇宙地圖的第一部分 隨著時間的推移 它將掃描銀河系之外超過三分之一的天空 捕捉數十億個星系 其中一些距離我們如此遙遠 以至於它們的光線花費了長達100億年的時間才抵達我們 宇宙探測器拍攝的圖像 比地球上望遠鏡拍攝的圖像清晰約四倍 歐吉里德還詳細研究光線 以瞭解星系的組成和運動方式 它將為數億顆恆星和星系這樣做 所有這些將創建一個龐大的太空數據圖書館 這是航天任務中最大的一次 哦對了 歐吉里德是以一位古希臘數學家的名字命名的 他對幾何學的發展有很大貢獻 幾何學是研究空間形狀的學科 科學家們之所以選擇這個名字 是因為理解宇宙的形狀 有助於解釋物質和能量在空間中的分佈 所以現在你知道了 今天就到這裡 那麼嘿 如果你滿足了好奇心 就給視頻點個讚並與朋友分享吧 或者如果你想要更多 就點擊這些視頻 繼續關註明亮的一面