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【宇宙空洞其实并不“空” 】宇宙在大尺度上呈现“宇宙网”结构,星系、星系团和暗物

【宇宙空洞其实并不“空” 】宇宙在大尺度上呈现“宇宙网”结构,星系、星系团和暗物质纤维丝交织成一张巨网,网眼之间辽阔低亮的区域就是宇宙空洞。过去它被视为宇宙的“陪衬”——没光、没星系、没什么值得看的。但现在天文学家发现,越空的地方越能回答最深的问题。

空洞内部引力微弱,暗能量的排斥效应占主导。暗能量是什么?推动宇宙加速膨胀的神秘力量,占了宇宙质能预算的七成,但我们对它几乎一无所知。空洞恰好提供了一个天然实验室——这里干扰因素少,暗能量的信号不会被星系和暗物质淹没,等于宇宙给你圈出了一块纯净的暗能量观测区。

还有中微子。这种幽灵粒子在空洞里自由流动,几乎不受任何阻力,它们的总质量会影响空洞膨胀的速度。反过来看,测量空洞的膨胀速率,就能反推出中微子的总质量。这是其他天文探针很难做到的。

基于中国自主研发的中国空间站巡天空间望远镜模拟数据与重子振荡光谱巡天观测数据,我国天文学家已证实了将宇宙空洞作为探针研究宇宙大尺度结构的可行性和稳健性。也就是说,这条路走通了。

曾经被认为是“啥也没有”的空洞,如今正变成天文学的新焦点。暗能量、中微子质量、宇宙基本物理法则——这些悬而未决的终极问题,突破口可能就藏在那些最空旷的地方。宇宙没有真正的废物,看似最无用的结构,往往握着最关键的答案。(中国科学院国家天文台)中国科普博览