“14亿光年长“南极墙”现身，或藏匿大量暗物质”

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科技日报实习记者在紫月

宇宙是由什么构成的？ 几千年来科学家一直在寻找答案。 行星、恒星、银河等我们已经很熟悉了，但毕竟我们住在“普通”的银河系里。 但是，宇宙中有很多罕见且惊人的结构，如长达14亿光年的“墙”等。

最近，由法国巴黎萨克拉曼多大学丹尼尔·波默雷德率领的国际研究小组使用宇宙三维地图发现了迄今为止最大的宇宙结构之一“南极之壁”。 这座“墙”包含数十万个银河，与迄今为止发现的宇宙第六大结构斯隆长城没有太大差别。

相关研究成果日前发表在《天体物理学》杂志上。

小小的不均匀性“成长”起来了

“与‘南极墙’相似的宇宙大尺度结构，是宇宙中密度稍高的区域。 ’中国科学院国家天文台研究员陈学雷说，这些地区的银河密度比其他地区高，呈丝状连接结构。 这些巨大的结构比我们现在观测到的最大星团的结构要大得多。 “南极墙”被发现在南天天顶方向。 想象一下长达14亿光年的巨大城墙矗立在眼前。 多么壮观的景象啊！

像“南极墙”这样巨大的宇宙结构，虽然很少见，但不是例子。 2003年，美国普林斯顿大学的理查德·哥特及其同事发现了被称为斯隆长城的巨大丝状结构。 长度将达到13亿7千万光年，但这不是宇宙最大的结构。 年，天文学家在寻找伽马射线暴时，意外地发现了巨大的结构。 其长度达到100亿光年，相当于目前可以观测到的宇宙半径的20%。 这就是迄今为止发现的最大的宇宙结构——武仙——北冠座长城。

这些宇宙中的“庞然大物”来自哪里？

“在此之前的观测中，推测宇宙初期的分布比较均匀，但也有些许不均匀，被称为原初扰动。 ”陈学雷说，由于万有引力，高密度地区产生强引力，吸引周围物质，进一步提高该地区的密度，从而加剧了宇宙的不均匀性，形成了银河和更大尺度的结构。

这些大尺度结构由于重力作用而相互吸引，相互凝聚，通过重力作用克服了宇宙的膨胀效应，形成了松散的结构系统。 由于其松散的结构特征，与周边物质之间存在明显的相互引力影响。 科学家们发现，一个星系离开地球的速度比预想的要快，但另一个更慢。 也许这些宇宙的“城墙”就是这种现象的“原因”。

有助于研究宇宙的进化历史

宇宙大尺度的结构如此巨大，科学家是怎么发现它们的？

陈学雷解释说:“研究宇宙大规模结构，包括首先通过巡逻观测绘制宇宙三维地图，再利用光学和电波观测获得宇宙大规模结构的数据。”

理论上，首先基于作为普通物质的暗物质暗能量模型，利用数值模拟预测宇宙的大规模结构。

但这次发现的“南极墙”很特别，离我们太近了。 只有5亿光年的距离。 虽然和斯隆长城差不多长，但是一直被忽视。 这是因为它位于银河系正后方的黑暗区域，被来自银河系的明亮光线所遮挡。 研究人员通过观测其他星系的红移和速度，发现了其存在的蛛丝马迹。 丹尼尔·波默雷德说，可以检测出影响星系运动的隐藏质量。

根据现代宇宙学，宇宙由暗物质、暗能量主导，但暗物质是什么，目前我们还不知道。 在“南极壁”等宇宙大规模构造中，暗物质大量隐藏的可能性很高。

宇宙大规模结构是研究宇宙演化历史的重要探针，包括暗物质主导的结构形成过程和暗能量引起的宇宙膨胀。 陈学雷说:“虽然我们不能直接看到暗物质，但在宇宙的大规模结构中，暗物质与发光物质成正比，所以理论上暗物质应该也是高度密集的。”

很明显，关于“南极墙”的研究，不仅仅是附近的银河，也许还会帮我寻找暗物质。 但是，研究人员承认，他们可能还没有画出完美的“南极墙”。 这是因为需要用更大尺度绘制的宇宙地图。