一個橫跨13億光年的超星系團
曾經(jīng)最大的超星系團——“夏普利”超星系團。ESA / Planck Collaboration / Rosat / Digitised Sky Survey
天文學家可能發(fā)現(xiàn)了已知宇宙中規(guī)模最大的結(jié)構(gòu)——一個橫跨13億光年的超星系團。這個超星系團由大量星系團和星系群組成，被稱為“奇普（Quipu）”——奇普是古代印加人一種結(jié)繩記事的方法，由多彩的繩結(jié)組成，可用以計數(shù)或者記錄，但今天已沒有人能夠了解其中的全部含義?！捌嫫铡背窍祱F的質(zhì)量總和相當于200萬億（quadrillion）個太陽。
和“奇普”繩結(jié)類似，“奇普”超星系團同樣擁有復雜的結(jié)構(gòu)。它由一條主纖維和多條分支纖維組成。長度大約相當于13億光年，是銀河系寬度的13000多倍，可能是已知宇宙中最大的天體結(jié)構(gòu)，比原紀錄保持者“拉尼亞凱亞（Laniākea）”超星系團還大。
這個龐大的結(jié)構(gòu)位于距地球約4.25億至8.15億光年之間的宇宙空間中。此前的研究認為，在宇宙的更深處，可能存在比這更大的結(jié)構(gòu)。比如傳說中距離地球約100億光年的“武仙-北冕座巨壁（Hercules Corona-Borealis Great Wall）”，其長度達到了驚人的100億光年，但它是否真實存在仍有爭議。
“奇普”是研究人員在數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)的最大超星系團。但實際上，除此之外科學家還發(fā)現(xiàn)了另外4個巨型結(jié)構(gòu)。這另外4個結(jié)構(gòu)中最小的一個名為“夏普利（Shapley）”超星系團。這個超星系團是此前已知的，也曾經(jīng)是最大的超星系團，現(xiàn)已被“奇普”以及另外3個超星系團——“蛇夫-北冕座（Serpens-Corona Borealis）”超星系團、“武仙座（Hercules）”超星系團以及“玉夫-飛馬座（Sculptor-Pegasus）”超星系團超越。
研究人員表示，這5個超星系團包含了可觀測宇宙中大約45%的星系團，30%的星系，以及25%的物質(zhì)。體積總量相當于可觀測宇宙體積的13%。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，這些超星系團的存在對宇宙的整體環(huán)境有影響。首先是它們對宇宙微波背景輻射有影響；其次星系鏈的本地運動速度對宇宙膨脹速度的測量結(jié)果也有影響——在超星系團所在的地方，星系的局部膨脹，會扭曲對宇宙整體膨脹速度——也就是哈勃常量的測量結(jié)果；最后，如此大量的物質(zhì)所產(chǎn)生的引力效應，會使光線的行進路線發(fā)生彎曲，形成引力透鏡效應，導致超星系團后方的天體影像變形。
研究人員表示，未來的進一步研究將揭示這些巨型結(jié)構(gòu)是如何影響星系演化的。這些結(jié)構(gòu)的存在不是永久的，隨著宇宙的持續(xù)膨脹，它們將會逐漸解體，但是它們的巨大規(guī)模使它們具有重要的意義。雖然它們是短暫的構(gòu)造，但在今天，它們是值得特別關(guān)注的具有獨特性質(zhì)和特殊宇宙環(huán)境的特殊物理實體。
此次新發(fā)現(xiàn)的4個超星系團——“奇普”（紅色）、“蛇夫-北冕座”（綠色）、“武仙座”（紫色）、“玉夫-飛馬座”（橙色）超星系團，以及此前已知的“夏普利”（藍色）超星系團。Boehringer等
參考
Unveiling the largest structures in the nearby Universe: Discovery of the Quipu superstructure
https://arxiv.org/abs/2501.19236
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