宇宙內最不尋常的區域被發現 5億光年的巨大空洞究竟是什麼？

科學家在宇宙內發現一個巨大虛空，寬度達到5億光年，星係數量遠低於相關理論想定。研究論文主執筆人、加州大學河濱分校天文學家喬治·貝克表示：「從某種程度上說，這是我們在宇宙內發現的最不尋常的區域。」

橙色區域為星系，深藍色為「虛空」

正常情況下，每立方米地球空氣擁有大約25乘1000的8次方個分子，足以填滿我們的肺，讓我們保持正常的身體機能。如果處在星系之間的太空，情況則完全不一樣，平均5立方米才有大約1個原子。

宇宙浩瀚無邊，在窺探銀河系深處時，天文學家仍能探測到極少量氣體。這是因為當恆星和星系的光線穿過宇宙內的氣體，特定波長的光線會被物質吸收，哪怕物質只是零星分布。在地球上，科學家能夠探測到相關信號。

仙女座星系

現在，星系間氣體非常均勻地分布在擁有137億歷史的宇宙。光線穿過時往往受到阻隔同時以統一且具有可預測性的方式射出。不過，這種情況並非貫穿宇宙的整個演變史。在宇宙只有10億歲時，星系間氣體的不透明度超過現在並且因地而異，而不是均勻分布。進一步了解這種變化有助於科學家窺探早期宇宙的秘密。為此，天文學家將目光投向宇宙的「虛空」。

根據《天體物理學雜誌》刊登的一篇研究論文，科學家在宇宙內發現一個巨大虛空，寬度達到5億光年，星係數量遠低於相關理論想定。研究論文主執筆人、加州大學河濱分校天文學家喬治·貝克表示：「從某種程度上說，這是我們在宇宙內發現的最不尋常的區域。」

夏威夷莫納克亞山的昴星團望遠鏡

藉助夏威夷莫納克亞山上的一架高性能望遠鏡，貝克和同事對一片廣闊的夜空區域進行觀測，搜尋年輕星系。通常情況下，一片暗淡且不透明的太空區域充斥著氣體和星系，但他們並未發現大量星系。雖然氣體的濃度較高，達到每立方米60個原子，但並非氣體遮擋了天文學家的視線。貝克等人觀測的氣體，特定波長的紫外線無法逾越，但可見星光等波長的光線能夠穿過。

大爆炸後宇宙迅速膨脹，溫度隨之降低

如果這片巨大虛空存在大量星系，貝克能夠探測到它們的存在。雖然他們發現了一些星系，但數量不足以解釋如此高的不透明度。貝克認為這片區域可能經歷了宇宙演變史上的一個特殊時期。大爆炸後，炙熱物質向外飛射。隨著時間的推移，包括氫（新形成的元素之一）在內的一切物質趨於冷卻。

氫氣一直保持中性，並不帶電，直至星系開始形成。此時，由於正在形成中的星系與氫氣之間發生交互，某些氫氣再次帶電，即再度離子化。離子化氫氣幾乎完全透明，中性氫氣則擁有較高的不透明度，導致某些波長的紫外線無法穿過。

大質量星系團的模擬圖

藍-紫色為暗物質，紅色、橙色和白色區域為超新星噴射的氣體或者超大質量黑洞的噴流

這片虛空為何擁有很高的不透明度？一種解釋是，它可能仍處在宇宙早期黑暗時代和再電離之間的過渡階段。奧克拉荷馬大學天文學家費拉·穆什指出：「揭示再電離過程具有非常重要的意義，有助於我們了解當前星系的大規模結構和分布，它們從何而來以及首先形成何種類型的星系。」穆什並沒有參與此項研究。

穆什表示這是一項非常令人著迷的新研究，因為他們進行了一項理論天體物理學家一直思考的測試。穆什通過電腦模擬，再現星系誕生至今的演化過程。為了研究的準確性，她需要進行貝克這樣的觀測來調整模擬參數，以精確模擬星系和宇宙的演化。穆什和其他理論天體物理學家正在思考貝克等人的觀測發現如何在將來的某一天應用於他們的模擬。貝克希望他和同事能夠在未來幾個月觀測夜空的其它區域。

星辰大海自助套餐(‵﹏′)

在微信搜索漫步宇宙【qqtaikong】並關注，然後

1、回復「英仙座」可以看到2018年8月英仙座流星雨合集，近百顆流星與你一期一會。

2、回復「日偏食」可以看到2018年8月日偏食全程實錄

3、回復「火星大沖」可以看到15年一遇的2018年火星大沖實錄【2018年7月】

4、回復「月全食」可以看到本世紀最長血月月食實錄【2018年7月】

5、回復「藍月亮」可以看到2018年1月的「超級藍月月全食」

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！