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他们用帕洛玛天文台的48英寸施密特望远镜，拍摄了多个天区的照片，然后数里面的星系数量，再对比“均匀宇宙”
模型的预期值。
结果让他们震惊：某些天区的星系数量，比预期少了整整一半！
比如，在牧夫座方向（赤经14时30分，赤纬+30度），一个直径约1亿光年的区域内，星系数量只有预期的13。
这意味着，宇宙中存在“低密度区域”
——星系在这里“消失”
了。
1981年，加拿大天文学家保罗·柯林斯（paullls）和悉尼·冯·德·伯格（sydneyvandenbergh）用加拿大-法国-夏威夷望远镜（cfht）的更深入观测，确认了这个“空洞”
的存在：它的直径至少有2亿光年，中心区域的星系密度只有宇宙平均的110。
他们将其命名为“牧夫座空洞”
（bootesvoid）——以它所在的牧夫座命名。
二、牧夫座空洞的“真面目”
：25亿光年的宇宙荒漠牧夫座空洞的发现，并没有结束疑问——反而引发了更多问题：它到底有多大？有多空？里面有什么？1基本参数：宇宙中的“超级空洞”
根据后续的观测（如2dfgaxyredshiftsurvey、sdss、erosita等surveys），牧夫座空洞的参数逐渐清晰：直径：约25亿光年（相当于250个银河系的直径，或从地球到仙女座星系距离的60倍）；距离：约7亿光年（红移z≈008，属于“近宇宙”
空洞）；体积：约8x10??立方光年（相当于102?个地球的体积）；，！
星系密度：中心区域仅为宇宙平均的120（正常宇宙中，每立方光年约有001个星系，牧夫座空洞中心每立方光年只有00005个）；总星系数量：整个空洞内只有约60个星系（正常区域同样体积应有几千个）。
这些数据，让它成为宇宙中已知最大的空洞（比它大的空洞如“kbc空洞”
，但kbc的密度争议较大）。
2“空洞”
不空：稀疏的星系与暗物质晕牧夫座空洞不是“绝对的空”
——里面确实有星系，只是数量极少，且都是暗弱的矮星系（质量仅为银河系的1100到110）。
比如：ngc5985：一个螺旋星系，位于空洞边缘，距离地球约7亿光年，亮度只有银河系的110；cg+08-21-019：一个椭圆星系，位于空洞中心附近，几乎无法用光学望远镜观测到；一些矮星系：如“bootesvoiddwarf”
，质量仅为10?倍太阳质量，发出的光比月球还暗。
更关键的是，暗物质晕——星系形成的“骨架”
——在牧夫座空洞中也极为稀少。
根据引力透镜观测（如哈勃望远镜的弱引力透镜survey），空洞内的暗物质密度只有宇宙平均的115。
没有足够的暗物质晕，就无法聚集足够的气体形成大质量星系——这就是牧夫座空洞“空旷”
的根本原因。
3观测证据：“看不见”
的空洞如何确认一个区域是“空洞”
？除了计数星系，还有其他方法：x射线观测：钱德拉x射线天文台（chandra）对牧夫座空洞的观测显示，里面几乎没有活跃星系核（agn）——即星系中心的超大质量黑洞吸积物质产生的x射线源。
正常星系团中，agn的数量很多，而牧夫座空洞的x射线源密度只有正常的1100；射电观测：甚大阵（v）的射电观测发现，空洞内的中性氢（hi）气体含量极低——中性氢是星系形成的原料，没有足够的hi，就无法形成新的恒星；宇宙微波背景（b）：普朗克卫星的b数据显示，牧夫座空洞区域的b温度比周围略高（约10??k）——这是因为低密度区域的物质更少，对b光子的散射更弱，导致温度略有升高（“sachs-wolfe效应”
）。
三、挑战宇宙模型：牧夫座空洞的“存在危机”
牧夫座空洞的发现，直接挑战了当时的宇宙大尺度结构模型。
1热暗物质模型的“失败”
1980年代，主流的宇宙模型是热暗物质（hd）模型——假设暗物质是高速运动的中微子（质量约10ev）。
根据这个模型，暗物质的引力会“平滑”
宇宙中的密度波动，无法形成大尺度的空洞——因为中微子的运动速度太快，会“逃离”
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