有沒有可能在不了解宇宙中最大的結(jié)構(gòu)的情況下理解宇宙？原則上，不太可能。

實際上呢？絕對不是。超大的天體會扭曲我們對宇宙的理解。

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今為止宇宙中最大的結(jié)構(gòu)，以印加測量系統(tǒng)命名的 Quipu。它包含令人震驚的 200 千萬億太陽質(zhì)量。

天文學(xué)是一項將極大數(shù)字作為日常話語的一部分的工作。但即使在天文學(xué)中，200 千萬億也是一個如此大的數(shù)字，以至于很少遇到。

相關(guān)：宇宙中最大的結(jié)構(gòu)可能比我們想象的要大 50%

如果 Quipu 的超大質(zhì)量沒有引起注意，那么它的大小肯定會引起注意。這個對象稱為上層建筑，長度超過 400 兆秒差距。這超過 13 億光年。

這么大的結(jié)構(gòu)只需要影響周圍的環(huán)境，而了解這些影響對于理解宇宙至關(guān)重要。根據(jù)新的研究，研究 Quipu 和其他超結(jié)構(gòu)可以幫助我們了解星系是如何演化的，幫助我們改進(jìn)宇宙學(xué)模型，并提高宇宙學(xué)測量的準(zhǔn)確性。

這項名為”揭開附近宇宙中最大的結(jié)構(gòu)的面紗：發(fā)現(xiàn) Quipu 上層建筑，“ 已被期刊接受發(fā)表天文學(xué)和天體物理學(xué).馬克斯·普朗克研究所的 Hans Bohringer 是第一作者。

作者寫道：“為了精確確定宇宙學(xué)參數(shù)，我們需要了解宇宙的局部大尺度結(jié)構(gòu)對測量的影響。

“它們包括對宇宙微波背景、大尺度引力透鏡對天空圖像的扭曲以及大規(guī)模流運(yùn)動對哈勃常數(shù)."

超結(jié)構(gòu)是包含星系團(tuán)群和超集群.它們?nèi)绱司薮?，以至于挑?zhàn)了我們對宇宙如何演化的理解。其中一些是如此巨大，以至于打破了我們的宇宙進(jìn)化模型。

Quipu 是我們在宇宙中發(fā)現(xiàn)的最大的結(jié)構(gòu)。它和研究人員發(fā)現(xiàn)的其他四個超結(jié)構(gòu)包含 45% 的星系團(tuán)、30% 的星系、25% 的物質(zhì)，并占據(jù) 13% 的體積分?jǐn)?shù)。

下圖有助于解釋他們?yōu)槭裁磳⑵涿麨?Quipu。基普是由打結(jié)的繩索制成的記錄設(shè)備，其中打結(jié)包含基于顏色、順序和編號的信息。

“這種觀點給人的上層建筑印象最好，是一根長絲和小側(cè)絲，這引發(fā)了 Quipu 的命名，”作者在他們的論文中解釋說。

在他們的工作中，Bohringer 和他的合作研究人員在 130 到 250 Mpc 的距離范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了 Quipu 和其他四個上層建筑。他們使用 X 射線星系團(tuán)來識別和分析 X 射線宇宙大尺度結(jié)構(gòu) （CLASSIX） 星團(tuán)巡天中的超結(jié)構(gòu)。

X 射線星系團(tuán)可以包含數(shù)千個星系和大量發(fā)射 X 射線的非常熱的星系團(tuán)內(nèi)氣體。這些排放是繪制上層建筑質(zhì)量圖的關(guān)鍵。X 射線追蹤物質(zhì)集中的最密集區(qū)域和下面的宇宙網(wǎng)。排放物就像識別上層建筑的路標(biāo)。

作者指出，“場團(tuán)和上層建筑成員周圍的星系密度差異是顯著的。這可能是因為場星團(tuán)中填充的質(zhì)量比上層建筑中的星團(tuán)小，而不是因為場星團(tuán)的星系密度較低。

無論出于何種原因，這些上層建筑的質(zhì)量對我們觀察、測量和理解宇宙的嘗試產(chǎn)生了巨大影響?！斑@些大型結(jié)構(gòu)在宇宙學(xué)觀測中留下了自己的印記，”作者寫道。

上層建筑在宇宙微波背景（CMB） 的 Shell，這是來自Big Bang以及支持它的關(guān)鍵證據(jù)。CMB 的特性與我們的理論預(yù)測相符，精度近乎外科手術(shù)。

上層建筑的重力在穿過它們時會根據(jù)集成 Sachs-Wolfe （ISW） 效果，在 CMB 中產(chǎn)生波動。這些波動是難以過濾掉的前景偽影，對我們對 CMB 的理解帶來了干擾，從而影響了我們對大爆炸的理解。

上部結(jié)構(gòu)也會影響哈勃常數(shù)，這是宇宙學(xué)中描述宇宙膨脹速度的基本值。雖然星系由于膨脹而進(jìn)一步分離，但它們也具有局部速度，稱為奇異速度或流運(yùn)動。

這些需要與擴(kuò)展分開，才能清楚地理解擴(kuò)展。這些上層建筑的巨大質(zhì)量影響了這些流動運(yùn)動，并扭曲了我們對哈勃常數(shù)的測量。

該研究還指出，這些巨大的結(jié)構(gòu)可以通過大規(guī)模引力透鏡改變和扭曲我們的天空圖像。這可能會在我們的測量中引入誤差。

另一方面，Lambda CDM 的模擬會產(chǎn)生像 Quipu 和其他四個這樣的上層建筑。Lambda CDM是我們的標(biāo)準(zhǔn)型號大爆炸宇宙學(xué)的 Alpha S Var S 的 S Var S Var S 的 S Tho Var S Tho S Tho Var

“我們在基于 Lambda-CDM 宇宙學(xué)模型的模擬中發(fā)現(xiàn)了具有相似特性的超結(jié)構(gòu)，”作者寫道。

很明顯，這些超結(jié)構(gòu)對于理解宇宙至關(guān)重要。它們持有很大一部分物質(zhì)，并以根本的方式影響周圍的環(huán)境。需要更多的研究來了解他們及其影響。

“對我們的發(fā)現(xiàn)的有趣的后續(xù)研究包括，例如，這些環(huán)境對星系種群和進(jìn)化的影響的研究，”作者在結(jié)論中寫道。

根據(jù)這項研究，這些上層建筑不會永遠(yuǎn)存在?！霸谖磥淼挠钪嫜莼?，這些超層建筑必然會分裂成幾個坍塌的單元。因此，它們是瞬態(tài)配置，“Bohringer 和他的合作研究人員解釋說。

“但目前，它們是具有特征特性的特殊物理實體，特殊的宇宙環(huán)境值得特別關(guān)注?！?/p>

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

本文的早期版本發(fā)表于 2025 年 2 月。

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