【白夜谈】在群星编织的巨网中

2021-03-19 19:18 由南回归线发表于 #趣闻

题图 / CaesarZX

宇宙中存在着一张又一张的网，或者更准确地说，无数张由众多星系联结在一起，串成丝状或卷须状的“宇宙网”在宇宙中肆意蔓延。万有引力促使不可见的暗物质和一般物质聚集成团，暗物质又将气体维系成丝，丝线串联起星系，星系则聚集为星系群、星系团，并集中在宇宙网的节点上。

主流宇宙理论认为，庞大的丝线状气体仿佛蜘蛛网，星系像蜘蛛一样大多位于蜘蛛网的交叉点

宇宙物理学将宇宙网上连接不同节点的结构称作“大尺度纤维状结构”，这也是宇宙中目前已知的最大结构。2013年使用使用雨燕卫星和费米伽玛射线空间望远镜发现的武仙－北冕座长城呈纤维状横跨超过100亿光年，是迄今为止我们在可观测宇宙中已知的最大单一结构。

但这张网并不是那么容易直接观测到的。由于丝状气体稀疏又易扩散，微弱的光芒还被周围闪耀的群星所遮盖，所以极难被望远镜观测到，往往只能出现在理论或是模型中。

根据不同的数字模型，甚至还会出现不同样式的宇宙网。

人类宣称第一次见到宇宙的“网络”是在2014年。美国天文学家通过一颗距地球100亿光年的类星体观测到其邻近的气体细丝。

类星体是种极度明亮的活跃星系核，从中释放的强光在太空中仿佛手电筒光束，我们借此首次瞥见宇宙网络中的小段细丝。

蓝色部分

2019年，日本和英国天文学家合作，在使用了三台不同望远镜，分别利用不同波长的光进行观察后，终于又一次捕捉到宇宙网的痕迹。

毫米波和X射线对同一位置的观测结果

在距我们115亿光年的SSA22原星团，2根延伸超过300万光年的气体细线串联起18个活跃恒星形成的“星爆”星系和超大质量黑洞。天文学家们也借此绘制出第一张宇宙纤维网的详细照片。

两条蓝色光带

但这依然不够。3月17日，也就是本周三，法国国家科学研究中心研究人员罗兰·培根与其团队的最新研究成果发表在学术期刊《天文与天体物理学报》上，成为宇宙网特征研究的“一座里程碑”。

在智利的帕瑞纳天文台，他们利用有史以来最复杂的天文工具之一MUSE盯着距地球约120亿光年，曾出现在著名外太空照片《哈勃超深空》中的一块区域，既不利用类星体的“打光”，也不利用不同波长光的观测结果组合，而是硬堆时间，历时6个月，投入了140多个小时的观测时长，终于以一种最直接的方式观察到宇宙的脉络。

罗兰还发现，这条延伸了1500万光年的气丝上隐藏了无数的矮星系。矮星系是光度最弱的一类星系，但当数以亿计的矮星系附着在气丝周围时，它们的微茫又照亮了本来难以观测到的气丝。

两者间组成了一种微妙的互助关系。矮星系的光芒让被暗物质裹挟的气丝散发出幽幽亮光，而这些细丝又反过来证明了数之不尽的矮星系的存在。他们最终根据MUSE的观测结果模拟出一张宇宙网络图——

那是怎样赞美都不为过的一幅景象。