G尽管宇宙有数千亿个星系,但要想把它描绘出来并不容易。例如,你可能会认为,看到所有这些星系或多或少均匀地分布在宇宙中是很自然的。但你错了。哈佛大学天体物理学家罗伯特·科什纳(Robert Kirshner)说,在138亿年前的大爆炸之后,物质开始相当均匀地扩散,但随后开始聚集。物质丰富的地方最终变得越来越密集,随着它们的形成和增长,空旷的空间也变得越来越密集。检查出来。
Kirshner表示,尽管填充了超过60%的宇宙,但仍然很难找到那些空洞。他自1981年以来一直在寻找它们,当时他和他的同事发现靴子void,其中一个最大的已知空隙之一。“你必须做出很多测量,以确保你正在看的是一个空洞的壳牌,”他说。
实际上,它们在空隙中不是完全空心物质仍然设法偶尔将进入矮星系。这一事实介绍了天文学家,有一个独特的机会,可以看到不间断的银河诞生和发展。“星系形成和进化是一个凌乱的过程,”马克斯普克天文学研究所的研究员Kathryn Kreckel说。“空白提供了一个独特的平静环境,用于解开一些可以发挥作用的许多流程的影响。”集群中的星系倾向于吸收矮星,从他们的环境中剥离气体,甚至与他们碰撞,造成巨大的银河系 - 银河系,在称为本地组的星系集群中,是一个例子。(它在多年来与其他星系和500万年来合并了多次,它将与Andromeda Galaxy一起合并。)
void矮人姿势“几个有趣的谜语和问题”。
科学家们使用斯隆数字天空测量仪“创建了曾经制造过的宇宙的最详细的三维地图”- 在空中的空白中发现了众多矮人的星系。例如,去年,Drexel大学的天文学家使用该调查检查它们的“第一个统计上重要的样本” - 2,777总计。他们通常被发现是比空隙之外的矮星系更年轻的星形形成状态,并且往往是蓝色。它们还比集群中的星系更快地生产恒星。
这些空矮星提出了“几个有趣的谜题和问题”,写伦敦大学学院的宇宙考古学家伊格纳西奥·费拉拉斯(Ignacio Ferraras)和海德堡大学的天体物理学家安娜·帕斯夸里(Anna Pasquali)。首先,根据宇宙演化的标准理论——朗达冷暗物质模型- 类应该是“与矮人和低表面亮度星系的临时”,但它们不是。2001年,普林斯顿理论宇宙学家Jim Peebles称这个异常“空白现象。”这种“”虚空现象“,”Kreckel说,“建议低质量空隙星系形成是以某种方式抑制。”
关于为什么空洞中的矮星系比预期的要少,有一些猜测。可能是入射的紫外线辐射加热了星系形成所需的冷气体,导致它们蒸发;或者来自超新星爆炸的风可能是吹气体被带走,防止它们凝结。格罗宁根大学(University of Groningen van de Weygaert)的天文学家里安·范·德·韦格特(Rien van de Weygaert)说,也有可能这些空间中确实存在物体,但它们太微弱,我们的仪器无法有效地探测到。皮布尔斯认为,星系的电离辐射最初是在空洞中形成的,可能会阻止其他星系在附近形成。更深入地推测,它可能是一种假设的粒子,如热暗物质,正在产生“完全缺乏形成结构的引力种子的区域,”van de Weygaert说。
如果这是真的,他说,“虚空矮星的缺乏可能意味着宇宙学结构形成的标准理论可能存在严重缺陷。”这是一个困扰理论家多年的担忧。皮伯斯十多年前在“空白现象”他写道:“理论和对虚空的观察之间明显的不一致足以被归类为一场危机。”
伊恩·钱特是一名自由撰稿人,撰写科学、文化和出版方面的文章。他的作品已出版受欢迎的科学,流行力学,科学的美国心灵,其他地方也一样。