銀河系附近發現超星系團組成的巨大氣泡狀結構

作者 | 發布日期 2023 年 09 月 24 日 0:00 | 分類 天文 line share follow us in feedly line share
銀河系附近發現超星系團組成的巨大氣泡狀結構


最近天文學家在銀河系附近發現由數個超星系團與部分宇宙網結構組成的氣泡狀結構,直徑約十億光年,中心距銀河系約 8.2 億光年,對宇宙學推測宇宙膨脹速率有非常重要意義。

▲ 數個超星系團和宇宙巨牆部分組成、名為Ho′oleilana的巨大氣泡結構,是綜合宇宙流-4(Cosmicflows-4)和史隆數位巡天計畫(Sloan Digital Sky surveys)觀測數據分析後發現。氣泡直徑約十億光年,中心距銀河系約8.2億光年。以氣泡大小來說,算離銀河系很近。(Source:Frédéric Durillon)

據宇宙膨脹理論模型,宇宙誕生後到約40萬年,整個宇宙充滿基本粒子組成的高溫與高密度電漿。電子和氫、少數氦原子核都混在電漿中。若電漿密度些微不均,會導致重力場同步形成些微不均。密度差異產生重力與電漿壓力相互平衡推擠下,電漿會產生疏密波,並以聲波形式傳遞,此理論稱為重子聲學震盪(Baryon Acoustic Oscillations,BAO)。這種聲學密度波的波前,宇宙原子核將捕獲電子,形成氫、氦原子的瞬間固定。之後密度較高區域,逐漸演化形成遍布宇宙、星系團組成的大氣泡狀結構。據宇宙膨脹模型電漿傳播聲速推測,密度波傳遞距離約5億光年。

這個距離銀河系不算太遠、星系團形成的典型宇宙大氣泡結構,就是約130億年前宇宙形成後遺留下來。此結構過於巨大且距離我們較近,以至於超過天文學家分析宇宙大結構的觀測範圍,忽略它的存在。據觀測分析數據結果顯示,此氣泡結構比科學家推測還大,所以宇宙膨脹速度可能比預估快。天文學家認為,舊宇宙膨脹模型需要重新檢視了。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:Pixabay