宇宙十大“巨兽”(下)

原标题:另八个大自然侵袭的产物!天思想家:它违反了宇宙学原理

对此渺小的人类而言,宇宙之大,是大家鞭长莫及想像的,而宇宙中藏着的有个别超大体型的“巨兽”,也让大家惊呼:难以置信!现在,让大家随后上一期,继续来看看还有何样“巨兽”。

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星系团是宇宙中最大的重力束缚结构,它们是研究星系演化和宇宙学的有力工具。在人们一度意识的较成熟星系团中,最久远的已达110亿光年之外(即宇宙学红移2.5左右)。方今,更加多的工作起头寻找更久远的胚胎星系团,即星系团的前身。那几个苗子星系团能为商量早期宇宙结构变异和嬗变提供不错平台。可是,寻找那三个极早期、还在多变进度中的大型原初星系团非凡辛劳。

依照宇宙学原理,就算宇宙中存在大批量星系、星系团等组织,但在10亿光年的大条件上,宇宙应该是均衡的。可是,陆续涌现的天艺术学观测却向其提议了挑战。假诺宇宙学原理是对的,那么2个惊悚的候选理论是:在更高维度的半空中里,另一个宇宙与我们的宇宙相遇,发生了这一个横亘几十亿光年的潜在物体。

⑥ 、巨大的伽马射线暴环

人类对于微观世界和宇宙宏观世界的觉察和原理认识,是近代快速发展起来的。一贯到上世纪初,人类的视野都还地处中度近视,甚至觉得宇宙正是银系。

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在星罗密布的星系团间,贰个直径20亿光年的巨型空洞;

地管理学家除了通过伽马射线爆发现武仙-北冕座长城之外,还发现了三个离奇的壮烈结构——巨大的伽马射线暴环。伽马射线暴是一种罕见的情景,伽马射线暴呈环状结构分布更为足够稀有,那样贰个伽马射线暴环形成的可能率只是两相当之一。

量子力学和爱因Stan相对论的出版,各类观测设备的升高,人类才更为探知了小中有小的更小~夸克,大中有大的更大~可观望宇宙。

方法想象图:127亿光年外的重型原初星系团

由巨大的类星体构成,横亘40亿光年的弦;

该伽马射线暴环位于距离我们大致70亿光年远的区域,在那Rico学家观看到了七个脉冲串,那七个脉冲串形成贰个跨度超越50亿光年的环。可是,“环”只是从地球上观察的一种视觉效果。那么,真实的状态毕竟是何等的啊?

现代科研认为,从大自然结构来认识宇宙,从小到大的话是那般排列的:地月系~内太阳系~太阳系~奥尔特云~本星际云~本地泡~Gould带~猎户臂~银河系~银系次公司~本星系群~室女座超星系团~Rani亚凯亚超星系团~双鱼-琼鱼座超星系团复合体~武仙-北冕座长城~可观望宇宙~宇宙。

最近,由北大科维理天文研商所江林华商讨员领衔的国际组织意识了宇宙空间早期1个重特大品质的发端星系团。该原初星系团位于红移5.7处:那时的大自然年龄仅为10亿年,即未来宇宙年龄的7%左右,其大小约353立方共动兆秒差别(一兆秒差别差不多为3.26百万光年)。该原初星系团最后会塌缩为质量约3.6×1015太阳质量的星系团,使之成为当前已知宇宙早期最大的开场星系团。

由高能的伽马射线暴构成,占据可旁观宇宙6%的高大的环……

辩驳上,大型的伽马射线暴环只怕是二个重特大天体三番五次产生的阴影,在不到2.5亿年的时光里,这么些天体发生了壹次又贰次耀眼的伽马射线暴,但大家从地球上不得不观测到明显的环状结构。要是是如此,那么这些超大天体究竟是如何构成的吗?一种解释是,那一个天体大概是存在于星系周围的多量暗物质。物农学家在斟酌中一度发现,银系主题暗物质聚集区发射出地下的伽马射线,由此测度伽马射线暴也许是暗物质相互碰撞发生的。不过那还只是3个理论。研讨者们日前还不知情那种大型的伽马射线暴环是怎么样形成的。

借使看过时间和空间通信过去关于介绍天体的小说,就会发觉这么些组织中有那多少个早就介绍过,比如地球与月球、太阳系、奥尔特云等,这么些普及多次的常识就不一一一重复了。上面大家就来挑几个过去少有提及的生僻的布局钻探一下。

江林华及其组织利用位于智利的麦哲伦望远镜对大致防城港方度的天区进行深度星系光谱巡天,得到贰个均匀的高红移星系大样本,包蕴红移5.7左右的Lehman发射线星系。他们观测了五个闻明的深场,并在一个称为SXDS的深场中发觉了七个红移为5.7的、巨大的星系高密度天区。随后他们采用光谱观测证实了最少4三个较亮的Lehman发射线星系。上述原初星系团(简称SXDS_gPC)位于该天区的基本区域,尺度约为353立方共动兆秒差异,其星系空间密度为红移5.7处平均密度的6.6倍左右。据探究表明,近来还不曾意识在高红移处具有如此大标准和高密度的前奏星系团。而SXDS_gPC的大标准和高密度远超经典球状重力塌缩理论框架下的塌缩条件,同时,宇宙学数值模拟结果也标志,SXDS_gPC的结构将不可防止地塌缩成八个巨型星系团。江林华团队动用三种艺术推断SXDS_gPC塌缩后的身分,包含重子品质和暗物质品质。结果申明SXDS_gPC将塌缩成三个品质约为3.6×1015太阳品质的星系团。该品质与现已知的、低红移处的最大星系团也许先导星系团质量一般,但远大于全部已知的高红移原初星系团质量。

乘机大家对天体的考察变得更为清楚,天国学家发现了一类别伟大的布局,它们比大家从前所知的其余天体都要大。关于这几个组织的标题只有二个:它们原来都不应存在。

七 、巨型Lehman-阿尔法气泡

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重型结构挑衅宇宙学原理?

与成熟的星系、星系团等分裂,在天地间的更深处,东瀛的地工学家发现了1个壮烈的星系“育婴袋”。那是叁个由多量气体、尘埃和星系组成的巨型“气泡”,那种布局被称作“Lehman-阿尔法气泡”,距离我们有115亿光年远。从外形上看,这么些气泡散发着威尼斯绿的光,在那之中有3条显然的线形结构,看起来就像1只巨型的赫色水母。而那3条“水母触手”中的星系密度非常大——是自然界中平均星系密度的4倍。更让物艺术学家惊讶的是,那几个大型气泡居然有2亿光年宽。

本星际云:名高天下,太阳是围绕着银心公转的,线速度为每秒250英里,转一圈约2.5亿年。本星际云正是日光在银系运维中通过的一片星际云,有30光年左右的区域,太阳已经在内部运转了几万年,还须求在当中运行1~2万年,甚至更久,才能走出那片区域。

先河星系团SXDS_gPC的所在天区示意图:蓝点和红点表示早已申明的Lehman发射线星系;黄绿区域代表SXDS_gPC,其星系密度为平均密度的6.6倍,将塌缩成1个品质约为3.6×1015阳光品质的星系团

地球在天地间中的地方并不出奇。这一见识经哥白尼建议后,已经成了天文学家的着力共同的认识。此后,天思想家该原理的适用范围延伸至整个自然界:宇宙中从未任何例外的职位,那也被称作宇宙学原理。在恒星系统、星系和星系团层面上只怕有局地不均匀的地方,不过在更大的尺度上,宇宙应该是平衡的。宇宙中不应当有星系组成的皇皇的墙,不应有有无声的地点,也不应有出现巨大的协会。

数学家推断,那些大型莱曼-阿尔法气泡诞生于宇宙大爆炸之后20亿年左右,当时的大自然还处在婴儿期。在特别时期,大品质恒星发生超新星发生,使周围发出气泡状的气体云,形成Lehman-阿尔法气泡。

以此云气的温度约为四千度,与太阳表面温度大概。那一个看起来很可怕,怎么没有把地球烧毁呢?那是出于那几个星际云十二分稀薄,每立方米分米唯有0.2五个原子。而月球上空那种中度真空状态每立方毫米原子含量约有八千0个,地球空气每立方毫米有6.02×10^2二个成员。比较之下,本星际云中的粒子量差不多忽略不计了。热量是靠粒子传播的,所以大家倍感不到。

冷暗物质宇宙学模型(即未来的规范宇宙模型)预感宇宙中较小的布局通过联合形成更大的结构,也正是说,最大的结构往往风云变幻于大自然演化的末日。而江林华团队意识的那一个大型原初星系团已经在红移5.7处(127亿光年之外)存在,这一定令人意想不到。就算该原初星系团还没有高达重力维里化,但它很高的密度申明该高密度区形成于更早的一代。此类天体将为探讨早期宇宙中的结构形成提供1个强硬的工具。

就此,方今涌现出的意识搞得天文学家们有点紧张。可是化解办法也同等充满争议。有研究者宣称这个巨大的组织是另二个维度的黑影。假如他是对的,我们将能够第三遍注解,在大家的宇宙空间之外还有另三个宇宙存在。而且由于那一个伟人的组织并不是我们宇宙中的实体,宇宙学原理也依旧创建。

而观望进度中国科大学学家还发现,在这一个特大型的Lehman-阿尔法气泡中有不少仍处在生长早期的星系,这些结构所散发出的领悟土色光,就是这几个藏身其间的青春的星系产生的散射光。他们觉得,这几个气泡就好像二个壮烈的“育婴袋”,正在孕育着大量的星系,在遥远的前景,将会有越来越多的星系从那里诞生。

地面泡:是指银系猎户臂内一个星际物质空洞,是1个席卷本星际云在内3个更大的空间,大家太阳已经足足在那么些气泡里面旅行了300万年。那里有X射线辐射,所含的中性氢原子只是银系平常值的10%,每立方米唯有0.0几个原子,比较之下本星际云浓度就高了几倍。

2018年5月1十二日,该工作以“A giant protocluster of galaxies at redshift
5.7”为题在线公布在《自然-天文》(Nature
Astronomy
,2018,DOI:10.1038/s41550-018-0587-9),并被选为当天唯一的高亮(highlight)小说。江林Samsung小说的首先我兼通信小编。那项切磋收获科技(science and technology)部重点研究开发布署和国家自然科学基金委员会等门类援救。

大自然中留存卓殊区域的想法是为当代宇宙学所不容的。英帝国朴茨茅斯高校宇宙学家Seshadri
Nadathur说:“自文化艺术复兴以来,大家拥有的工作都以满不在乎这一想法的。”这一视角也使得用广义相对论来解释宇宙衍生和变化的义务变得更其复杂。“爱因Stan方程在自然界均一的前提下好解多了。”Nadathur说。但起码近期,宇宙学原理还只是是一种推测。没有任何证据注明那是对的,而已有个别证据就像是更为多地反对这一理念。

⑧ 、巨型超大类星体群

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有关报纸发表:一起来看宇宙“幼升小”时的眉宇——地法学家找到127亿年前的宏伟原初星系团《中华人民共和国科学报》(2018-10-17
第三版 要闻)

就拿那几个20亿光年宽的大型空洞来说,它的发现者之一,西班牙(Reino de España)圣菲波哥伦比亚大学高能所的András
Kovács说:“那部分天体的星全面目比平均值要少10000个。”根据最新的数据,天国学家相信宇宙学原理在差不多十亿光年的条件下必将是对的。在这一准绳下,任意给定区域的物质多少都是近乎的。那么些巨洞的宽窄大致当先这一界限一倍,看起来分外肯定。Kovács团队称这些洞为超巨洞,并深信这一个洞有大概解释宇宙微波背景辐射中壮士的冷斑,多个烦扰天国学家十几年的标题。

一致可能会孕育出星系的还有由类星体聚集形成的重型超大类星体群。类星体是能量极高的活动星系核,它由超大品质黑洞驱动,能量输出可达百分百银系的一千倍。物经济学家以为,类星体自己很或者是星系衍生和变化早期普遍经历的多个品级。随着星系大旨附近“燃料”逐步耗尽,类星体将会演变成普通的涡流星系和椭圆星系。平时三个超人的超大类星体群长度约16亿光年,不过,在二〇一二年,化学家却发现了多少个狭长的、绵延了40亿光年的特大型超大类星体群,它由7贰个类星体组成,距离地球90亿光年远。

古尔德带和猎户臂:那是从银系盘面翘起16~20度的一块天区,横跨三千光年直径,那块天区被嫌疑是含有太阳在内的螺旋臂,太阳距离古尔德带焦点325光年。

责编:白杨

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