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吸积盘的气体落入黑洞时,会释放能量,把星系团里冰冷的气体‘唤醒’,这些气体冷却后形成新的恒星,就像给老房子刷了新漆。”
更神奇的是,abell1689像一面“宇宙透镜”
。
根据爱因斯坦的广义相对论,大质量天体弯曲周围的时空,会让背后的光线发生偏折,形成放大的虚像。
林夏用计算机模拟透镜效应,发现abell1689背后藏着至少30个更遥远的星系,它们的光被扭曲成弧形,像透过哈哈镜看到的风景。
“它不仅是长城的灯塔,还是宇宙的放大镜,”
林夏在日志里写,“透过它,我们能看到宇宙婴儿时期的模样。”
二、追溯长城的“童年”
:138亿年前的宇宙涟漪要理解长城为何在这里“生长”
,得回到宇宙诞生的瞬间。
林夏常给学生打比方:“想象宇宙大爆炸是一锅煮沸的粥,最初的几秒钟里,粥里全是夸克、电子这些‘米粒’,它们乱成一团。
随着宇宙膨胀变冷,‘米粒’开始抱团,先形成质子和中子,再组成原子核,最后抓住电子变成原子——这个过程叫‘rebation’,发生在大爆炸后38万年。”
那时宇宙的温度降到3000摄氏度,光子终于能自由穿梭,留下我们今天看到的“宇宙微波背景辐射”
(b)——那是宇宙最早的“婴儿照”
。
林夏调出b的温度图,上面布满微小的温度起伏:有的地方比平均温度高百万分之一度,有的低百万分之一度,像平静湖面泛起的涟漪。
“这些涟漪就是长城的‘种子’。”
导师指着图上长蛇座方向的一个“暖斑”
,“大爆炸时的量子涨落,让某些区域的物质密度略高。
暗物质像看不见的水,往这些‘高地’流,普通物质(气体、尘埃)跟着被吸过去。
经过几十亿年,高地越长越高,就成了星系、星系团,最后连成长城这样的纤维。”
林夏突然想到一个问题:“如果涟漪是随机的,为什么长城刚好在长蛇座方向?”
她查阅了欧洲空间局的普朗克卫星数据,发现暖斑的位置与拉尼亚凯亚超星系团的引力中心几乎重合——那个被称为“巨引源”
的神秘力量,正在把周围的物质往这里“拽”
,加速了长城的生长。
“原来长城不是偶然长出来的,”
林夏喃喃自语,“它是引力和时间共同编织的网。”
为了让学生听懂,她设计了一个实验:在装满水的玻璃缸里撒一把细沙,轻轻晃动缸底。
沙子慢慢聚成几条线,线的交点处堆起小沙丘——这就是宇宙大尺度结构的简化版。
“暗物质是水,普通物质是沙,”
她指着沙丘说,“长城就是最长的那条沙线。”
三、暗物质的“隐形之手”
:看不见的宇宙建筑师说到暗物质,林夏总会想起第一次听讲座的场景。
台上白发苍苍的教授说:“宇宙中我们能看见的物质,只占49;剩下的268是暗物质,683是暗能量。
我们就像在黑夜里摸象的盲人,只能靠引力感受大象的轮廓。”
长蛇-半人马座长城的“轮廓”
,就是暗物质勾勒的。
林夏参与过一个国际合作项目,用智利的甚大望远镜阵列观测长城的引力透镜效应。
他们选了长城上12个星系团,测量背景星系光线的偏折角度,反推出暗物质的分布——结果像一幅用灰色颜料画的素描:暗物质在长城沿线聚成粗重的线条,分支处形成结实的“节点”
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