宇宙中除了黑洞和假象的白洞,还有其他洞吗

2007 年 8 月,明尼苏达大学的科学家在 " 天体物理学杂志 " 上发表了一个令人惊讶的发现。他们宣称,宇宙中有一个洞,一个远远大于科学家所见或期望的洞。这个 " 洞 " 跨越十亿光年,距离地球六到十亿光年,在波江星座内。

太空尘埃图像库

是什么使宇宙中有一个大面积的洞?该地区几乎没有宇宙物质的迹象,意味着没有恒星、行星、恒星系或宇宙尘埃。研究人员甚至无法能发现暗物质,虽然暗物质是不可见的,但可以通过其引力拉力测量。也没有可能会吞噬该地区物质的黑洞存在。

这个洞最初是由一个研究宇宙大爆炸发出的辐射传播的 NASA 程序检测的。然后进一步研究使用的甚大阵列(VLA)望远镜收集到的信息。一位研究人员将这种发现描述为 " 不正常 ",违背了计算机模拟和过去的研究。其他这样的洞,也称为空洞,之前已经找到了这些洞,但这是迄今为止最大的。其他的空洞只有这个空洞跨度的 1/1000 左右,而科学家曾经观察到一个跨度近 200 万光年的空洞。

天文学家布伦特 · 塔利说,银河空隙很可能发展,因为具有高质量空间的区域拉动较小质量区域的物质。几十亿年来,一个区域可以把它的大部分质量输出给一个高质量的 " 邻居 "。在这个巨大的空洞下,进一步的研究可能揭示了该地区的一些问题,但它仍然远远小于在 " 正常 " 空间部分发现的物质。

暗能量和映射宇宙

2001 年 6 月 30 日,美国航天局发射了威尔金森微波各向异性探测器(WMAP),这是一种用于绘制宇宙微波背景(CMB)辐射的卫星。微波背景辐射是宇宙大爆炸的副产品,科学家们能以无线电波的形式探测。宇宙微波背景(CMB)辐射产生了对宇宙的早期历史的洞察,显示当它在大爆炸后几十万年的时候它看起来是什么样子。通过检查 CMB 辐射的传播,科学家可以了解宇宙从大爆炸以来如何发展,以及它将如何继续发展,甚至结束。

直到明尼苏达大学研究人员进一步研究了巨大的银河空洞,它被称为 "WMAP 冷斑点 ",因为美国航天局的科学家们测量的区域比周围地区的温度更低。温度差异只有几百万分之一度,但这足以表明这一部分的空间有很大的不同。

为了理解为什么银河空洞更冷,重要的是考虑暗能量的作用。像暗物质一样,暗能量在整个已知宇宙中是普遍的。但在缺乏暗能量的地区,光子(源于大爆炸)在物体接近它们时从物体中拾取能量。当它们移开时,那些物体的引力使能量回来。结果是能量没有净变化。

存在暗能量的区域工作方式不同。当光子通过包含暗能量的空间时,暗能量给出光子能量。因此,具有大量光子和暗能量的区域在扫描时显示为更有活力和更热。如果光子通过缺乏暗能量的银河空洞,光子会失去一些能量,这些区域又发射更冷的辐射。一个巨大的空间,其中存在少量物质或暗能量,如 WMAP 冷斑点,导致辐射温度的显着下降。

暗物质和暗能量对科学家来说都是相当神秘的。正在进行大量科学研究以检查这些物质及其在各种宇宙过程中的作用。黑暗能量可能比暗物质更难理解,但科学家知道黑暗能量在加速宇宙的增长。我们也知道光子通过暗能量允许的能量变化产生的温度变化,它们又在宇宙微波背景(CMB)图中表示出来。检查这些温度波动能够让科学家学习宇宙如何成长和发展。并且考虑到暗能量是宇宙中最常见的能量类型,它应该在未来几年中继续在宇宙研究中占据突出的地位。