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墙?什么墙?

巨大的星系长城可能只是一个光学错觉。

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1989年,天文学家发现了一条横跨天空约5亿光年的密集星系带。这个所谓的“巨墙”的尺寸让观察者们感到震惊,他们无法解释如此巨大的结构是如何在宇宙的生命周期内形成的。但在经历了六年的理论推导之后,现在看来可能根本没有巨墙需要解释。爱荷华州格林内尔学院的物理学家伊丽莎白·普拉顿说,巨墙本质上是一个巨大的宇宙光学错觉。

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普拉顿说,这种错觉源于天文学家测量宇宙遥远区域距离的方式。对于遥远的星系,天文学家必须依靠红移现象,这种现象源于宇宙的膨胀。当其他星系远离我们时,它们的光会发生红移——被拉伸到更长、更红的波长。星系离地球越远,红移越大。天文学家主要依靠红移来绘制巨墙的大小和距离。

但是星系也有其固有的运动,根据星系的运动方向,这种运动可以拉伸或压缩发出的光线。因此,一个除了随宇宙膨胀而移动之外,还在远离地球的星系,会有一个额外的红移,看起来比它实际位置更远。

普拉顿与天文学家阿德里安·梅洛特及其在堪萨斯大学的同事合作,研究了一个计算机模型,在该模型中,大多数宇宙星系不是分布在一个令人困惑的巨墙中,而是分布在相对较小的星系团中。在其中一些星系团中,引力会将星系拉向某个中心点,因此星系团中离地球最近一侧的星系会远离我们;而更远一侧的星系会靠近我们。但是结合由于宇宙膨胀引起的红移,这些实际上位于星系团相反两侧(可能相隔数百万光年)的星系,在红移调查中看起来与地球的距离大致相同。普拉顿的模型显示,这可以从许多没有真正结合在一起的小星系团的运动中创造出巨大连贯的墙的表象。

并非所有天文学家都接受普拉顿的模型,但她说一项雄心勃勃的星系调查可以解决这个问题。如果她的模型是正确的,那么一项调查将检测到围绕地球各个方向的同心环形巨墙,这是由无数遥远的微小星系团在红移图上看似合并而产生的错觉。普拉顿的模型宇宙充满了这样的小星系团和一些细长、稀疏的星系丝状结构,但完全没有巨墙。谈到她的模型宇宙时,她说:它看起来非常平淡无奇。

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