天文学家发现了“Quipu”,这是已知宇宙中最大的单一结构

360影视 2025-02-08 08:27 3

摘要:Shapley 超星系团是在一项对局部宇宙的新研究中检测到的五个巨型结构之一。它以前被认为是太空中最大的上层建筑,现在已经被包括 Quipu 在内的至少其他四个建筑所超越。 (图片来源:ESA & Planck Collaboration / Rosat/ D

科学家们声称,新发现的 Quipu 是一种超层建筑,其中星系以星系团和星团的星团聚集在一起,是宇宙中已知长度最大的结构。

Shapley 超星系团是在一项对局部宇宙的新研究中检测到的五个巨型结构之一。它以前被认为是太空中最大的上层建筑,现在已经被包括 Quipu 在内的至少其他四个建筑所超越。 (图片来源:ESA & Planck Collaboration / Rosat/ Digitised Sky Survey)

天文学家发现了可能是已知宇宙中最大尺度的结构——一组星系团和星系团团,跨越大约 13 亿光年,包含令人难以置信的 200 万亿太阳质量。

新发现的结构被称为 Quipu,以印加系统命名,该系统使用绳结计数和存储数字。

与 Quipu 绳一样,结构复杂,由一根长丝和多根侧丝组成。它跨越大约 13 亿光年(超过银河系长度的 13,000 倍),有可能使其成为宇宙中长度最大的天体,击败了以前的记录保持者,如拉尼亚凯亚超星系团。

这一发现于 1 月 31 日发表在预印本网站 ArXiv 上的一篇新论文中分享。(该论文尚未在同行评审期刊上发表,但已被《天文学和天体物理学》杂志接受。

该团队在论文中写道:“Quipu 实际上是一个突出的结构,在目标红移范围内的星团天空图中很容易被肉眼注意到,无需检测方法的帮助。

这项研究是绘制宇宙在不同波长光下的物质分布的长期努力的一部分。宇宙中遥远的结构显示出它们的波长向电磁波谱的红色部分移动,这种现象称为红移。虽然红移高达 0.3 的天体已经被很好地绘制出来,但研究人员将新研究的重点放在 0.3 到 0.6 的红移上。红移越大,对象越远。

这项新研究中报告的结构都是在距离地球大约 4.25 亿至 8.15 亿光年之间检测到的。先前的研究表明,宇宙深处存在更大的结构。目前宇宙中最大结构的竞争者是大力神日冕-北极长城,这是一个神秘的物质聚集地,距离地球约 100 亿光年,直径估计为 100 亿光年。然而,长城的存在仍然存在争议。

Quipu 是研究人员在他们的数据集中发现的最大的超结构,但他们也发现了另外四个巨型结构。最小的一个是 Shapley 超星系团,以前被称为有史以来发现的最大的超建筑。现在,它已经被 Quipu 以及其他三个星座所掩盖:Serpens-Corona Borealis 上层建筑、Hercules 超星系团和 Sculptor-Pegasus 上层建筑,后者延伸到两个星座之间,因此得名。

研究人员在论文中报告说,这五个超结构总共包含了可观测宇宙中 45% 的星系团、30% 的星系和 25% 的物质。它们总共占宇宙体积的 13%。

这张图显示了五个新发现的上层建筑。Quipu(红色)是当地宇宙中发现的最大的结构。其他是 Shapley(蓝色)、Serpens-Corona Borealis(绿色)、Hercules(紫色)和 Sculptor-Pegasus(米色)。(图片来源:Boehringer et al. / arXiv)

研究人员还探测到了这种物质影响宇宙整体环境的方式。这些上层建筑会影响宇宙微波背景 (CMB),即宇宙大爆炸遗留下来的微波辐射,在太空中均匀存在。研究人员还发现,这些星系流的局部速度会影响宇宙整体膨胀的测量:在超结构占主导地位的地方,星系的局部膨胀会扭曲整个宇宙膨胀的测量,即所谓的哈勃常数。最后,如此多物质的引力会导致光的弯曲,称为引力透镜,这可能会扭曲遥远天空的图像。

研究人员写道,未来的研究可能会检查这些大尺度结构如何影响星系的演化。尽管这些结构只是暂时的——宇宙总是在膨胀,慢慢地将星团拉开——但它们的庞大规模使它们变得很重要。

“在未来的宇宙演化中,这些超结构必然会分裂成几个坍塌的单元,”研究人员写道。“因此,它们是瞬态配置。但目前它们是具有特殊特性的特殊物理实体,特殊的宇宙环境值得特别关注。

来源:老周说科学

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