新發現:銀河系正被拉入一個「引力盆地」

【2024年10月26日訊】(記者薛止墨編譯報導)自2014年確認了拉尼亞凱亞(Laniakea)超星系團的存在以來,它被認為是人類生存於其中的宇宙區域,其中有處女座超星系團、本地星系團,以及地球所在的銀河系。

然而,最新研究顯示,拉尼亞凱亞本身可能是更大結構的一部分,稱為「引力盆地」(Basin of Attraction)。

理解這些宇宙中存在的各種物質區域及其對宇宙(過去和現在)的影響,將為人們探索暗物質分布和宇宙膨脹問題提供更好的數據。

人類的思維很難理解宇宙究竟有多大。以地球的宇宙地址為例,地球位於銀河系中,這又是本地星系團(即處女座星系團)以及更大的處女座超星系團的一部分,該超星系團延伸至1.1億光年,包含約110個星系和星系團。這意味著如果以光速穿越這個超星系團,如果從早期白堊紀時出發,現在才剛剛結束這段旅程。

這個空間範圍已經相當龐大,但實際上,人們對巨大宇宙的認知才剛剛開始。隨著1980年代出現其它更大超星系團的證據,科學家們發現了一個更大的宇宙鄰居,被稱為拉尼亞凱亞超星系團,該超星系團包含10萬個星系,直徑約為5.2億光年。現在,一個國際研究團隊在一篇於9月27日發表在《自然‧天文學》上的論文中報告稱,即使是拉尼亞凱亞實際上也是一個更大的「吸引盆地」(BOA)的一部分,這個盆地被稱為「沙普利集中區」,它是以美國科學家哈洛‧沙普利(Harlow Shapley)的名字命名的,他在1930年代首次觀察到這一區域。

什麼是「引力盆地」

雖然「引力盆地」這個名字似乎很適合一部以太空為主題的浪漫小說,但它實際上是宇宙中星系和星系團的集中區域,這些天體質量集中在一起共同成為「吸引者」。根據研究人員的說法並遵循Λ-冷暗物質(Lambda Cold Dark Matter)模型,這些盆地和天體結構是由宇宙快速膨脹早期的量子波動形成的。這些波動隨後創造了星系和星系團,吸引周圍的物質,進而形成宇宙中的「吸引盆地」。

「我們的宇宙就像一個巨大的網絡。」來自夏威夷大學的研究共同作者布倫特‧塔利(R. Brent Tully)告訴《今日宇宙》(Universe Today)網站,「星系沿著絲狀結構分布,並在重力作用下聚集在節點上。就像水在一個區域內流動一樣,星系在宇宙吸引盆地中流動。這些更大盆地的發現可能會根本改變我們對宇宙結構的認知。」

塔利的團隊通過研究遙遠星系的運動來測量宇宙天體的流動,而這些運動都指向一個更大的結構(甚至比拉尼亞凱亞更大),該盆地正在引導這些天體的流動。然而,沙普利集中區(其體積是拉尼亞凱亞的十倍)僅是已知宇宙中最大結構(史隆巨牆,Sloan Great Wall)的一半。現在感到人類的渺小了吧?

來自耶路撒冷希伯來大學的研究共同作者耶胡達‧霍夫曼(Yehuda Hoffman)對「The Debrief」網站表示:「史隆巨牆這個吸引盆地對沙普利盆地的主導地位實在令人驚訝。所有先前的研究,包括我們自己的研究,都顯示沙普利盆地是主導天體。」

通過對銀河系在宇宙中位置的深入了解,科學家們現在對宇宙的過去有了更清晰的認識,並且理解了吸引盆地的引力如何影響其未來的演變。◇

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