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的区域。
3暗能量的“排斥指纹”
:空白扩大的“隐形推手”
2019年,暗能量巡天(des)项目公布的数据显示:玉夫座空洞的直径在过去10亿年里扩大了15(从26亿光年增至3亿光年)。
这种“扩张”
无法用引力解释(空洞内物质太少,引力无法束缚自身),天文学家推测是暗能量在起作用。
“暗能量像宇宙的‘反重力’,在空洞内更‘活跃’,”
参与des项目的玛丽解释,“它不断‘推开’空洞边缘的物质,导致空洞像气球一样慢慢膨胀——就像一个原本就空荡的房间,有人在里面不断吹气,房间自然越来越大。”
模拟动画显示:若没有暗能量,玉夫座空洞会因周围星系团的引力“挤压”
而缩小;但暗能量的排斥力超过了引力,让空洞不仅没缩小,反而“越长越大”
。
这解释了为何空洞能维持3亿光年的规模——它是宇宙膨胀与暗能量共同作用的“产物”
。
二、形成之谜:宇宙“低洼地”
的三种假说玉夫座空洞为何会成为“宇宙空白”
?天文学家提出了三种主流假说,每种都像拼图的一块,试图还原这片“虚无之地”
的诞生故事。
1原初密度涨落:“宇宙婴儿时期的胎记”
最被广泛接受的假说是“原初密度涨落”
。
根据宇宙大爆炸理论,早期宇宙(大爆炸后38万年)存在微小的密度差异:某些区域物质略多(密度涨落+1),某些略少(-1)。
这些差异在引力作用下被放大:密度高的区域吸引更多物质,形成星系团;密度低的区域物质流失,形成空洞。
“玉夫座空洞就是‘负涨落’的极端案例,”
老张用面团类比,“宇宙早期像一团发酵的面团,有的地方鼓起来(星系团),有的地方凹下去(空洞)——玉夫座空洞是凹得最深的地方,所以空得最彻底。”
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支持这一假说的证据,来自普朗克卫星的b数据:空洞的冷斑与早期宇宙的密度低谷完全吻合。
但问题在于,理论预测的最大空洞直径约1亿光年,玉夫座空洞的3亿光年远超预测——这说明我们对“早期宇宙密度涨落的上限”
可能理解有误。
2暗能量的“排斥泡泡”
:“宇宙加速膨胀的产物”
第二种假说认为,玉夫座空洞是暗能量“排斥泡泡”
的遗迹。
暗能量并非均匀分布,可能在宇宙早期形成过局部的“高排斥区域”
,像“宇宙中的气泡”
,将周围物质“推开”
,形成巨大的空洞。
“这就像在池塘里扔石头,石头周围会形成漩涡,把水推开,”
小林用动画演示,“暗能量的‘排斥泡泡’就是宇宙中的‘石头’,玉夫座空洞是它留下的‘漩涡’——泡泡膨胀时,把物质‘甩’出去,留下一片空白。”
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