距离我们仅5亿光年,科学家发现超巨大新宇宙纤维结构“南极长城”

天文学家很早就注意到星系在宇宙中并非随机分布,仔细一瞧,会发现它们其实相互联接,就像纤维一样形成“宇宙网”。最近,天文学家们发现宇宙中一个新的超巨大纤维结构,横跨长达13.7亿光年、被命名为南极长城,距离我们仅5亿光年。

在宇宙物理学中,纤维状结构(Galaxy filament)是目前已知最大的结构,往下分类包括超星系团复合体、星系长城等,前者知名例子如:双鱼-鲸鱼座超星系团复合体,后者知名例子如:CfA2长城、史隆长城,以及目前已知可观测宇宙中最大大的结构“武仙-北冕座长城(Hercules-Corona Borealis Great Wall)”──横跨97亿光年。

半世纪以来,科学家们也逐渐理解银河系在宇宙中的归属,首先银河系估计拥有1,000亿颗恒星,位于室女座星系团的郊区(该星系团包含成千上万个星系),室女座星系团又位于室女座超星系团的中心。

过去10年中,由夏威夷大学天文学家布伦特·塔利(Brent Tully)领导的国际团队一直在搭建银河系周围的星系分布图,于2014年发现拉尼亚凯亚超星系团(Laniakea Supercluster),这个更巨大的结构又“吃下”了室女座超星系团,跨越尺度约5亿光年,涵盖10万个星系。

简单说,地球只是拉尼亚凯亚超星系团的小小一份子。

拉尼亚凯亚超星系团。(Source:夏威夷大学)

然而没想到,在拉尼亚凯亚超星系团之上还有道更大的宇宙巨壁。布伦特·塔利团队现在发现,在拉尼亚凯亚超星系团上方还有个更巨大的长城结构,像手臂一样包裹着整个区域,由于最密集之处位于地球南极方向,因此团队将之命名为南极长城(South Pole Wall,SPW),总跨越尺度长达13.7亿光年。

但如此巨大又离我们如此之近的结构,为何直到现在才被发现?这是因为该结构位于隐带(Zone of Avoidance),也就是天空中被我们自己银河系屏蔽而看不见的区域;那么为何如今又看见这个结构了?该问题答案稍微复杂一点,但基本上取决于星系在天空中的移动速度出现差异。

南极长城的实际范围可能比13.7亿光年还大,也许它是影响宇宙膨胀速度的其中一个变因,该团队在研究中坦承,可能尚未搭建出南极长城的全部面貌,也许那边在等着我们的,是成千上万个尚未被发现的恒星与星系。

新论文发布在《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal)。

(首图来源:TNG Simulations)