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宇宙暗流:一個比「巨引源」更誇張的神秘現象
2022/02/04
2022/02/04

由于宇宙的膨脹,在巨觀的尺度上,星系和星系之間都在互相遠離,並且距離越遠的星系,其互相遠離的速度就越快,天文學家將這種運動稱為「哈勃流」(Hubble Flow),而除去「哈勃流」的影響之外,宇宙中的星系還有其它的運動,這被稱「本動」(Peculiar Motion)。

因為星系的「本動」各不相同,所以從理論上來講,如果一次觀測多個星系,那麼我們將會看到這些星系的「本動」應該是雜亂無章的,觀測的星系越多,雜亂的程度就越高。

然而在1986年的時候,天文學家卻發現了一個神秘的現象:包括我們銀河系在內的大量星系的「本動」並不是雜亂無章的,它們的「本動」方向都是指向半人馬座和長蛇座方向距離我們1.5億至2.5億光年的一個位置。

也就是說,在不考慮宇宙膨脹的情況下,這些星系都在向這個位置上運動,由于在宇宙中只有引力才可以起到如此巨觀的效果,所以天文學家將其稱為「巨引源」(Great Attractor)。

剛開始的時候,「巨引源」的發現讓天文學家困惑不已,因為「巨引源」的引力使其周圍數億光年的星系都在向著它運動,要產生如此誇張的引力,需要大約1萬倍銀河系的質量,而在「巨引源」位置上的「矩尺座星系團」,其質量根本就達不到這個級別。

在經過大量的研究之後,天文學家給出的解釋是:「巨引源」所處的位置正好位于「拉尼亞凱亞超星系團」的質心,在此基礎上,位于其「背後」的「夏普力超星系團」(Shapley Supercluster)還給「巨引源」提供了額外的引力。

儘管這種說法算不上特別完美,但在一定程度上還是可以解釋「巨引源」的形成機制,然而到了2008年的時候,新的情況又出現了,在這一年裡,天文學家在更大的尺度上,發現了一個比「巨引源」更誇張的神秘現象:宇宙暗流(Cosmic Dark Flow)。

該發現來自于天文學家亞歷山大.凱西林斯基(Alexander Kashlinsky)的研究團隊,該團隊在對威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)傳回的觀測資料進行分析之後,發現大量的星系團(注意不是「星系」,而是「星系團」)的「本動」方向都是指向半人馬座和船帆座之間的一個位置。

(圖中彩色橢圓代表星系團的「本動」,更紅的區域代表更快的速度)。

換句話來講就是,在不考慮宇宙膨脹的情況下,這些星系團都在向著同一個位置上運動。這樣的情況就像是有一種力量將大量的星系團彙聚成一條河流,然後驅動它們向遠方流去一樣,所以天文學家就將其稱為「宇宙暗流」。

根據估算,這些「宇宙暗流」至少跨越了大約25億光年的范圍,其規模比「巨引源」更誇張,而在後續的研究工作中,凱西林斯基研究團隊又根據普朗克太空望遠鏡傳回的觀測資料,將這個范圍擴大到了30億光年。

可能有人會認為,我們還是可以像解釋「巨引源」一樣去解釋「宇宙暗流」,但實際情況卻並不是這樣的,因為在整個可觀測宇宙中,我們根本找不到有什麼機制能夠產生足夠的引力驅使規模如此巨大的星系團運動。

所以對于「宇宙暗流」這個神秘現象,天文學家目前只能給出一些假設,一種常見的觀點認為,這應該是在可觀測宇宙之外因為某種巧合出現了大量物質的聚集,從而產生了巨大的引力。

也有觀點認為,根據M理論可以推測出,在更高的維度中,可能存在著其他的平行宇宙,由于引力不受維度的限制,因此當某個平行宇宙在高維度上距離我們太近,其引力就會在我們的宇宙中引發「宇宙暗流」。

對于「宇宙暗流」,凱西林斯基這樣說道:「我們沒有足夠的資訊來了解它是什麼,但可以肯定的是,很遠之外的某個地方與我們所能看到的宇宙非常不同。」

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