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宇宙中的網狀結構


- 2017年10月23日05時53分
- 科學文摘 / 關愛地球了解宇宙

關愛地球了解宇宙

宇宙的網狀結構:科學家們利用現代科技手段通過計算、觀察表明,宇宙中的物質組成了一張網,宇宙網的絲狀物將眾多星系和星雲串聯起來,在空曠的宇宙中擴展。這種絲狀物由正常物質和暗物質構成,暗物質是人的肉眼無法直接看到的。2012年10月,天文學家首次在巨型星系群MACS

J0717附近發現了一股長達6000萬光年的3D巨大細絲暗物質,該星系群是目前觀測到的最大的星系群之一。科學家都認為宇宙結構就像一個糾纏的大網,巨型星系群內部的暗物質的細長弦互相交叉。由於暗物質無法被直接觀測到,因此也相對較難觀察到這些細絲,但是天文學家藉助哈勃太空望遠鏡首次探測到3D形式的一串宇宙弦。基於地面望遠鏡的其他觀測使得天文學家能夠首次以3D的形式標識出暗物質細絲的結構,這個長度絕對是非常罕見的。2011年10月,澳大利亞史蒂芬·凱勒(StephanKeller)博士發現巨大的宇宙細絲可將整個宇宙連接起來。環繞銀河系周圍的球狀星團和較小星系的宇宙細絲就像嬰兒臍帶一樣,為早期銀河系提供營養。凱勒博士的研究進一步加強了宇宙結構是由較長的星系細絲和跨越數百萬光年的廣闊空洞構成的觀點。球狀星團由幾十萬顆遠古恆星緊密包裹在一個球狀結構中構成,多數球狀星團是小型星系的中心,通過引力作用沿著宇宙細絲結構將星系內的星體凝聚在一起。一旦這樣的小型星系過於接近銀河系,其多數恆星將被銀河系引力吸引,成為銀河系的一部分,僅剩下小型星系的內核。銀河系應當是遠古時期吞噬了數百個小型星系,才增長至現在這一體積規模。

宇宙中的網狀結構圖片


環繞銀河系的球狀星團和較小星系的宇宙細絲就像嬰兒臍帶一樣為銀河系提供營養參考資料來源:《銀河系和其它星系之間通過巨大宇宙細絲連接》騰訊科技,2011年10月6日。德國的科學家首次探測到暗物質像膠水一樣連接宇宙巨大的星系團,並發現這種「宇宙的骨架」。德國慕尼黑大學天文台的約爾格·迪特里希及其研究團隊已探測到一個超星系團的絲狀物中的暗物質成分。這個超星系團名為「阿伯爾222/223」,距地球約27億光年。這是在宇宙中支撐宇宙網的基本架構暗物質再次被清楚地探測到。一個絲狀宇宙呈現在我們面前。巨大絲狀物產生的引力使得從地球發射至遙遠星系的光束髮生彎曲。迪特里希的研究團隊利用這種光束,計算出「阿伯爾222/223」超星系團絲狀物的質量並繪製出它的形狀。附近正常物質的熾熱氣體發出的X射線表明,正常物質是該超星系團絲狀物的組成部分,但僅占其質量的10%。其餘部分一定是暗物質。

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Abell223星團與Abell222星團間的巨大「宇宙橋」圖片及參考資料來源:《科學家發現「宇宙骨架」暗物質連接星系團騰訊科技》2012年7月7,圖片由德國慕尼黑大學的天文台約爾格·迪特里希提供。這個巨型暗物質「宇宙橋」存在於Abell223星團與Abell222星團之間。研究人員認為細長的宇宙絲酷似一種神奇的粘合劑,將宇宙間的星團緊緊連在一起,科學家們發現暗物質存在類似「膠水」的屬性,連接在多個星系或者星系團之間,扮演著一種大尺度結構的角色。約爾格·迪特里希認為:「在此之前,我們已經通過引力透鏡效應發現了由暗物質構成的宇宙橋樑的存在,探測到令人信服的暗物質細絲結構。」科學家認為由暗物質構成的宇宙細絲可以被認為是一種「膠」的狀態,它們的存在將更多、更大的星系團聯繫在一起。

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圖片說明:微波背景輻射和所「對應」的星系分布。圖片來源:海外文摘,2009年02月18日,圖片提供美國宇航局。

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粉紅色區域就是可能的「暗物質」宇宙之網是構築宇宙的框架。它占宇宙物質85%圖片及參考資料來源:《美科學家宣稱首次探測到暗物質粒子》新浪科技,2010年02月15日。銀河系中的纖維狀結構在大小尺度上都很明顯。圖片提供:ESAandtheHFIConsortium.


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宇宙中最早的天體宇宙中最早天體的逐級放大圖。每張插入的圖片都比上一級放大了100,使你能夠看到單個地球質量的暗物質暈,它的大小與我們太陽系相當。最大的藍色區域寬為10,000光年。科學家通過對宇宙的觀察發現整個宇宙就像一張複雜的網,所有的恆星和星系都附著在它之上。宇宙之網是構築宇宙的框架。它主要由暗物質構成,但是這些暗物質除了引力作用之外,不存在其他任何的相互作用。在宇宙逐漸演化的過程中,出現了巨大的由物質聚集形成的纖維狀結構。更為神秘的是:這個龐大的宇宙一直在加速膨脹,而這種膨脹的驅動力來自暗能量。占宇宙96%以上的暗物質與暗能量影響著宇宙之網的演化,成為宇宙的決定力量。現在科學家們正打算深入其中的細節。暗物質和暗能量的性質是什麼?宇宙之網是如何精確組織的?宇宙之網張開的範圍從單個星系一直延伸到了可觀測宇宙的邊界。它的演化描繪著我們今天看到的、一直可以追溯到大爆炸的複雜性。同時它也在簡約的宇宙學理論和豐富多彩的星系、星系團天體物理學之間架起了橋樑。細胞中的絲狀結構絲狀構成,不僅僅在宇宙大結構尺寸中普遍存在,而且在生物界也是普遍存在的。傳統宇宙大爆炸學說認為,萬物都是由一個比電子還小、密度極大、溫度特別高的奇點爆炸而來的。這讓人提出很多疑問並感到困惑,問題在於這個奇點外面是否有空間,以及真正的爆炸機理在那裡。現實中萬物的生成,比如植物由種子變成參天大樹,其實都需要吸收外面的營養,動物從小到大的生長也依賴於一個外部適度的營養環境。

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神經細胞類似星系絲狀結構。我們的宇宙有沒有外面能量的介入呢?目前很多證據證明存在多平行宇宙,就是我們的宇宙之外還有很多的宇宙,當然也包含一個更大的母體宇宙。在此前提下,如果我們的宇宙從外部吸取物質,就很容易理解,宇宙大爆炸的理論很容易藉此得到質疑。通過以上網狀結構對比,我們發現宇宙網狀結構與細胞存在某些類似性,細胞的結構具有量子力學的天然性,這些邏輯說明從微觀到宏觀宇宙擁有明顯的秩序。從微小的奇點爆炸到目前137億宇宙的大爆炸學說存在著嚴重的邏輯缺陷。如果假設宇宙在誕生之初藉助更大宇宙(比如幾萬億光年的宇宙)空間的物質、能量聚合而成,一個多層級的、不斷變化、自身轉動的大宇宙就會展現在我們面前。這種新的物理學假說比現有物理學更能夠科學的解釋比如暗物質、暗能量、黑洞等宇宙之謎等。


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