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70~80年代科学家发现宇宙薄饼模型,巨洞和巨弧,宇宙时空构造不可思议令人震惊20世纪80年代天文学的重大成就之一,是对宇宙大尺度结构有了进一步的了解。我们的宇宙是由尺度为上亿光年的物质聚集区—超星系团—和尺度与之相当却异常空虚的“巨洞”区域交织构成的,超星系团往往就是巨洞的边。星系和星系团的形成,目前有两种互相对立的理论,一种认为先形成星系,然后众多的星系彼此吸引而聚集成星系团;另一种理论即“薄饼模型”。该理论认为在早期宇宙中先形成星系团或超星系团那样的巨大物质集团,它们坍缩成扁平的片状结构,即所谓的“薄饼”,其中的物质后来再碎裂形成星系。它们都需要进一步证实。

1978年,人们首次发现在室女座超星系团中有一个尺度达上亿光年的无星系空区。1980年,又在英仙座超星系团中发现一个尺度为1亿光年的类似空区。此类大尺度的无星系空区即称“巨洞”。1981年曾在牧夫座发现一个体积达1025立方光年的巨洞,系迄今所知的最大巨洞,它大致呈现球状,直径3亿多光年,其内部未发现正常的亮星系。后来在该巨洞中发现了少数异常天体—均为发射星系,估计那里的星系总密度约为正常情况下的10%。巨洞中缺少发光星系,但不缺乏不可视物质。

1987年1月,在三个遥远星系团的中心区各发现一个非常巨大的发光弧。这些巨弧宽逾3万光年,长度超过30万光年。每个弧都是一个圆心位于某亮椭圆星系的圆的一段。它们可能表征着宇宙中以前未知的某种物理结构。巨弧的象呈蓝色,它们由大质量的恒星构成。由于它们的亮度和颜色都很均匀,且有清晰的边缘和端点,所以不会起源于两个或多个星系的碰撞。在宇宙史早期此类巨弧可能更为普遍。

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标签: 牧夫巨洞

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