這個「洞」達5億光年！算是宇宙中真正的大洞嗎？

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看看下面這張大尺度下的空間物質匱乏或者說分布不均，在宇宙大尺度下顯現出來的「空洞」，而這個洞可謂宇宙中真正的大洞！有多大呢？5億光年的跨度，我們所在的銀河系直徑也不過10萬光年……宇宙可謂真的浩瀚，難以想像！加利福尼亞大學的天文學家，包括三個來自加州大學洛杉磯分校的天文學家，已經解開了關於早期宇宙及其第一個星系的謎團。天文學家們已經知道，在120億年前，也就是大爆炸後的10億年前，深空氣體的平均不透明度比現在的某些區域要高得多，儘管不透明度在不同的地方差別很大，但不確定是什麼導致了這些變化。

宇宙中物質分布的計算機模擬，橙色區域宿主星系；藍色結構是氣體和暗物質。加利福尼亞大學的一項研究表明，在這張圖片中，不透明宇宙區域就像星系分布中的巨大空洞，因為來自星系的光線太少，無法到達這些區域並使它們變得透明。圖片：TNG Collaboration

博科園-科學科普：為了弄清楚為什麼會出現這種差異，天文學家們使用了世界上最大的望遠鏡之一，位於夏威夷莫納克亞山脈的斯巴魯望遠鏡，在一個特別大的空間區域內尋找年輕恆星的星系，這個區域有5億光年的跨度，知道星系間的氣體是非常不透明。如果該區域有數量異常少的星系，科學家們就能得出這樣的結論：星光不能像預期的那樣穿透星系間的氣體；如果它有數量異常巨大的星系，這意味著在過去的幾億年間，這個區域已經明顯冷卻(一個區域內的星系很少，這不僅意味著這些星系產生的光更少，還意味著正在形成更不透明的氣體，因此光線無法像天文學家預期的那樣移動)。

加州大學洛杉磯分校(UCLA)天文學教授、該研究報告的作者之一史蒂文?弗拉內托(Steven Furlanetto)表示：在天文學領域，這是一個罕見的案例，兩種相互競爭的模型都以各自獨特的方式令人信服地提供了截然相反的預測，我們很幸運，這些預測是可測試的。研究人員發現，該區域包含的星系遠比預期的要少——這是星光無法穿透的明顯證據。星系的稀少可能是這個區域如此不透明的原因。得出的結論是，由於來自星系的紫外光使深太空中的氣體保持透明，附近星系的數量減少可能會使其變得更暗。

在大爆炸後的第一個十億年里，來自第一個星系的紫外線在宇宙深處充滿了氣體。天文學家得出的結論是，在星系較多的地區，這種情況可能發生得更早。天文學家們計划進一步研究這片空間和其他類似的空間是否會揭示早期星系如何照亮宇宙的線索。天文學家們希望通過研究星系和氣體在深空的相互作用，可以更多地揭示星系間生態系統在早期宇宙時期是如何形成的。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻 :《Astrophysical Journal》｜研究/來自：加州大學洛杉磯分校，DOI: 10.3847/1538-4357/aacc73

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