宇宙|这真的是宇宙中的一个空洞吗?

互联网上有很多科学的、准确的信息 。但不可否认的是 , 有许多网站为了点击次数和阅读量 , 罔顾科学事实 。对于非专业人士而言 , 很难辨别这些内容的真假 。在本周 “问伊桑”栏目中 , 我选择了威廉·彼得斯的一个问题 , 他想问一些有关下面图片的信息 。
宇宙|这真的是宇宙中的一个空洞吗?
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图源:forbes
首先 , 这幅图片实际上和下图一样 。
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图源:ESO
银河系的恒星使得整幅图片的色彩明亮又艳丽 。没错 , 银河系是我们的家园 , 宽度仅有十万光年 。因此 , 遮住星光的暗星云一定比那些恒星离我们更近 , 否则不可能有几十亿光年的距离 。事实上 , 它的确离我们更近 。这个黑色物体是一团气体和尘埃 , 而且离我们只有500光年 , 我们将其命名为巴纳德68 。在20世纪初 , 天文学家巴纳德制作了一份由数百个暗星云组成的名录 , 这些星云现在被称为充满中性气体的“分子云”(或博克球) , 遍布整个银河系 。
尤其是上图展现的这个 , 它的体积更小 。
距离地球仅有500光年 。
它的半径大约为四分之一光年 ,
它的质量大约是太阳的两倍 。
因为中性气体会阻挡可见光 , 但对更长波长的光没有阻碍作用 , 因此 , 你也许会想弄清楚究竟是否可以利用红外线或无线电波 , 观察到图片中被这团黑色物质遮挡住的恒星 。
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图源:ESO
欧洲南部天文台的各种设施和仪器可以实现这一功能 , 并在这片气体云的背后发现了大约3700颗恒星 。此外 , 中性气体的吸收特性表明 , 这片气体云层的内部极度寒冷 , 温度只有16 K(或-257°C/-431°F) , 而且球状体的外层显示出其内部的混乱迹象 。进一步分析表明 , 其内核将在大约20万年内坍塌并形成一颗恒星 , 这意味着 , 我们知道能够在哪里找到下一颗完全孤立的恒星 。
所以威廉这张照片中的物体绝对不是宇宙中的一个空洞 。但实际上在2017年有一项科学研究曾公开宣称宇宙中存在一个洞 。
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图源:NASA
试想 , 如果宇宙中真的存在一个空洞 。那么在10亿光年宽的宇宙空间中 , 存在一个完全没有正常物质和暗物质的空洞 , 这样的情况该如何用图片描述呢?如上图所示 , 在宇宙微波背景中存在一个“冷点”(如威尔金森微波各向异性探测器或普朗克所见) , 由于这种空洞的引力场会不断发生变化(专业术语称之为后期萨克斯-沃尔夫效应) , 所以会导致宇宙辐射的温度略微下降 。但这个冷点还必须与一个没有星系的区域联结 , 这还需要科研人员进行深入调查才能证明 。
鲁德尼克、谢娅和威廉姆斯的团队研究了宇宙中的这一片区域 , 发现其星系数量减少了20-45% , 但针对这一现象存在多种解释 。
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图源:forbes
可以肯定的是 , 宇宙中有些区域拥有比平均水平少得多的物质 , 包括恒星、气体、尘埃甚至暗物质 。事实上 , 研究人员还发现了其他类似大小的空洞 。一个可能的原因是该区域内完全没有其他星系存在 , 但许多采访人员(以及新闻稿)却一致选择“宇宙之洞”作为文章标题 。不过这也可能是由一些其他原因引起的 , 比如轻微的密度不足 。除非我们绘制一张三维宇宙地图(使用光谱学来验证观测到的星系红移) , 否则我们无法确定这些星系是如何分布的 。但就你所听内容而言 , 那里应该根本不存在空洞 , 更不用说存在一个没有任何类型物质的区域了 。


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