武仙-北冕座長城

大力士-日冕长城宇宙中已知最大的超级结构。

它是一个巨大的星系群,形成一个巨大的片状图案。它长约100亿光年,宽72亿光年,厚近10亿光年。它在约100亿光年外的大力神座和日冕座中,因此而得名。

它是在2013年11月通过测绘伽马射线暴发现的。它们是遥远的大质量恒星的非常发光的爆炸,是宇宙中最强大的爆炸。一次典型的爆发在不到十分之一秒的时间里释放的能量比太阳在其整个100亿年的生命中释放的能量还要多。

伽马射线暴是非常罕见的:一个典型的星系每隔几百万年才会发生一次。引起这些爆炸的恒星是非常巨大的,所以形成这些爆炸所需的物质一定是数量巨大的。所以,这些爆炸可以用来追踪那个方向是否有一个星系,或者里面有一大群物质。

在1997年到2012年之间,天文学家借助寻找伽马射线暴并测量其红移的机器人卫星"斯威夫特"和"费米",绘制了这些天空中的爆发图。在他们绘制的地图中,他们注意到了一些有趣的事情,14个伽马射线暴的红移非常相似,而且彼此之间非常接近。这意味着,该地区有一个非常大的星系和物质群。他们说,从测量这些暴发,得出了一个非常大的结构,测量直径为100亿光年。

相比之下,我们生活的银河系只有10万光年,从银河系到仙女座星系的距离只有250万光年。之前宇宙中最大的结构Huge-LQG(巨大的大类星体群),长度为40亿光年。

赫拉克勒斯-日冕长城的发现与爱因斯坦提出的被称为宇宙学原理的理论相矛盾。宇宙学原理说,整个宇宙是近似相等的;宇宙中的任何两个区域都会看起来非常相似,即使这两个区域相距很远,假设这些区域的大小大于2.5亿至3亿光年。根据上面的意思,结构的最大尺寸一定在12亿光年左右,假设物质从大爆炸开始平均分布,没有任何结构会比这个大。然而,这个结构,比极限大了8倍,与宇宙学原理相矛盾。

这个结构也与宇宙进化的理论相矛盾。该结构距离我们100亿光年,也就是说,我们看到这个结构是在100亿年前,当时宇宙只有138亿年的历史,它的光线刚刚接近我们。138亿年的时间跨度对于100亿光年长的巨型结构的形成来说太短了。就连该结构的发现者Istvan Horvath也表示,他不知道该结构是如何在这么长的时间内形成的。目前,对于宇宙学家来说,这个结构的存在仍然是一个谜。

一个名为MACS J0717.5+3745的巨大星系团,它可能与大力神-天冕长城相似。Zoom
一个名为MACS J0717.5+3745的巨大星系团,它可能与大力神-天冕长城相似。

问题和答案

问:什么是海格力斯-北极星长城?
答:海格力斯-北冕长城是宇宙中已知最大的超级结构。它是一个巨大的星系群,形成一个巨大的片状图案,长约100亿光年,宽72亿光年,厚近10亿光年。

问:它是如何被发现的?
答:海格力斯-北冕长城是在2013年11月通过测绘伽马射线暴发现的。这些是遥远的大质量恒星的非常耀眼的爆炸,它们在不到十分之一秒的时间内释放的能量比太阳在其整个生命中的100亿年还要多。伽马射线暴非常罕见,但它们可以用来追踪该方向是否有一个星系或大型物质群。天文学家在1997年至2012年期间用机器人卫星Swift和Fermi对这些爆发进行了测绘,并注意到一些有趣的事情;14个伽马射线爆发具有非常相似的红移,并且紧挨着,这表明在那个区域有一个大型的星系群和物质。

问:这种结构与其他结构相比如何?
答:巨大的大型类星体群(以前最大的结构)有40亿光年长,而银河系的尺寸只有20万光年,从银河系到仙女座星系的距离只有250万光年。然而,这个结构的长度为100亿光年,使其比任何其他已知的结构大8倍。

问:这与什么理论相矛盾?
答:这一发现与爱因斯坦的宇宙学原理相矛盾,该原理指出,宇宙中的两个区域即使相距甚远,只要这些区域的尺寸大于2.5亿至3亿光年,它们就会看起来很相似--根据这一含义,结构的最大尺寸必须在12亿光年左右--然而这一结构超过了这个限制,比预期的大8倍,与爱因斯坦的理论相矛盾。

问:为什么它的存在仍然是个谜?
答:它的存在仍然很神秘,因为它是在38亿年的时间内形成的,因为考虑到它的大小--100亿光年--与宇宙开始于138亿年前相比,它的光线刚刚开始接近我们,所以它的形成需要更长时间。

问:由于这种不可思议的宇宙结构,有什么观点认为大爆炸可能被证明是错误的?
答:有人认为,大爆炸可能会因为这个不可思议的宇宙结构而被证明是错误的,因为它是在38亿年的时间内形成的,因为与宇宙开始于138亿年前、其光芒刚刚开始接近我们时相比,它的形成需要更长时间。

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