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发帖数: 1 | 1 根据宇宙学原理，尽管宇宙中存在大量星系、星系团等结构，但在10亿光年的大尺度上
，宇宙应该是均一的。然而，陆续涌现的天文学观测却向其提出了挑战。如果宇宙学原
理是对的，那么一个惊悚的候选理论是：在更高维度的空间里，另一个宇宙与我们的宇
宙相遇，产生了这些横亘几十亿光年的神秘物体。
在星罗密布的星系团间，一个直径20亿光年的巨型空洞；
由巨大的类星体构成，横亘40亿光年的弦；
由高能的伽马射线暴构成，占据可观测宇宙6%的巨大的环……
随着我们对宇宙的观测变得更加清楚，天文学家发现了一系列巨大的结构，它们比我们
以前所知的任何天体都要大。关于这些结构的问题只有一个：它们原本都不应存在。
巨型结构挑战宇宙学原理？
地球在宇宙中的位置并不特殊。这一观点经哥白尼提出后，已经成了天文学家的基本共
识。此后，天文学家该原理的适用范围延伸至整个宇宙：宇宙中没有任何特殊的位置，
这也被称作宇宙学原理。在恒星系统、星系和星系团层面上或许有一些不均匀的地方，
但是在更大的尺度上，宇宙应该是均一的。宇宙中不应该有星系构成的巨大的墙，不应
该有空荡荡的地方，也不应该出现巨大的结构。
因此，最近涌现出的发现搞得天文学家们有点紧张。但是解决方法也同样充满争议。有
研究者宣称这些巨大的结构是另一个维度的投影。如果他是对的，我们将能够首次证实
，在我们的宇宙之外还有另一个宇宙存在。而且由于这些巨大的结构并不是我们宇宙中
的实体，宇宙学原理也依然成立。
宇宙中存在特殊区域的想法是为现代宇宙学所不容的。英国朴茨茅斯大学宇宙学家
Seshadri Nadathur说：“自文艺复兴以来，我们所有的工作都是反对这一想法的。”
这一观点也使得用广义相对论来解释宇宙演化的任务变得更加复杂。“爱因斯坦方程在
宇宙均一的前提下好解多了。”Nadathur说。但至少目前，宇宙学原理还仅仅是一种猜
想。没有任何证据表明这是对的，而已有的证据似乎越来越多地反对这一观点。
就拿那个20亿光年宽的巨型空洞来说，它的发现者之一，西班牙巴塞罗那高能物理研究
所的András Kovács说：“那部分宇宙的星系数目比平均值要少10000个。”根据最新
的数据，天文学家相信宇宙学原理在大约十亿光年的尺度下一定是对的。在这一尺度下
，任意给定区域的物质多少都是相近的。这个巨洞的宽度几乎超过这一界限一倍，看起
来十分显眼。Kovács团队称这个洞为超巨洞，并相信这个洞有可能解释宇宙微波背景
辐射中巨大的冷斑，一个困扰天文学家十几年的问题。
超巨洞还不算是最大的问题。2012年，英国中央兰开夏大学的Roger Clowes团队宣布发
现了一个40亿光年长的巨大线状结构，比超巨洞还要大一倍多。“我们当时想‘这是什
么？’很明显那是非常不寻常的东西。”Clowes说。这一次并不是空间中有一个空洞，
而是有的位置异常拥挤。这一结构被称作巨型超大类星体群，包含73个类星体（类星体
是指非常遥远，极度明亮的活动星系核）。天文学家在20世纪80年代早期就知道类星体
总是聚在一起，但是尺度如此巨大的类星体群还前所未有。
2015年，匈牙利的天文学研究团队发现了一个巨大的伽马射线暴（GRB）群，伽马射线
暴即为由遥远星系发出，能量极高、寿命短暂的能量爆发。发射GRB的星系看起来组成
了一个直径达56亿光年的圆环，占据了6%的可观测宇宙。“我们真的没有预料到会发现
这么大的结构，”来自匈牙利康科利天文台，领导这项研究的Lajos Balázs说。这个
尺度比宇宙学原理预言的宇宙应该呈现均一结构的尺度还要大五倍。
宇宙学原理在我们对于宇宙的理解中占据了非常基本的位置，所以这样明显的反例让天
文学家和宇宙学家都很不舒服，甚至这些现象的发现者也不例外。谈到构成GRB大环的
强烈闪光时，有人认为其周围可能存在其他星系，这些星系的光因为没有GRB而显得没
那么亮。这就像一间黑屋子中均匀分布着电灯泡，而如果只有一部分是亮的，你就有可
能对灯泡的分布得出错误的结论。“这个大环并不一定违反了宇宙学原理。” Balázs
说。 |
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