宇宙探索新進展，橫亙在太空中的“長城”，南極牆

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【內容簡介】：科學家們迄今爲止發現的最大的宇宙結構之一——一個幾乎不可思議的“長城”南極牆，跨越14億光年，包含數十萬個星系。

這是一幅顯示南極牆的可視化圖，它是一個靠近天空最南端的大型星系團。（圖源： D. Pomarede, R. B. Tully, R. Graziani, H. Courtois, Y. Hoffman, J. Lezmy.）

壯觀的宇宙三維輿圖展現了迄今爲止發現的最大的宇宙結構之一：一面幾乎不可思議的的牆，它橫跨14億光年，包含數十萬個星系。

這個被稱作“南極牆”的宇宙結構一直隱藏在人們的視線之中，是因爲它的大部分位於相對較亮的銀河系後面五億光年的位置，所以直到現在才被發現。“南極牆”在規模上可與已發現的第六大宇宙結構——斯隆長城相媲美。（一光年大約是六萬億英里，即九萬億公里，所以這種“最大的宇宙結構”大的令人難以置信。）

天文學家們早就留意到，星系並不是隨機的分佈在整個宇宙中，而是會萃在所謂的“宇宙網”中。在這個巨大的氫氣鏈裏，星系就像項鍊上的珍珠一樣，四周是巨大而空曠的宇宙空間。

“繪製這些星系際線屬於宇宙製圖學的領域，也就是‘宇宙輿圖’的繪製。”來自法國巴黎薩克萊大學的宇宙學家丹尼爾·波馬瑞德對此說道。

早期的宇宙製圖工作已經繪製了其它星系組合的範圍圖，例如目前最大的宇宙結構：武仙—北冕座長城，其跨度爲100億光年，超過可觀測到的整個宇宙範圍的十分之一。

在2014年，波馬瑞德和他的同事宣佈了拉尼亞凱亞超星系團，這是我們的銀河系所在的星系集合。拉尼亞凱亞超星系團有5.2億光年寬，它的質量大約是1億個太陽的質量。

在他們的新輿圖上，研究小組使用新創建的天空勘測方法來觀察一個被稱作“銀河系暗區”的區域。這是天空南部的一個區域，銀河系明亮的光線遮蓋了其背後和四周的大部分物體。

波馬瑞德說，宇宙學家通常利用紅移來丈量天體間的間隔。宇宙間的天體會因爲宇宙膨脹而闊別地球，其速度與該天體到地球的間隔有關，天體距地球越遠，它闊別地球的速度也就越快。這是由天文學家埃德溫·哈勃於1929年首次觀測到的，並一直續用到現在。

波馬瑞德講述，他和同事們用了一種稍有不同的技術，即觀察星系的特殊速度。這種丈量在紅移的基礎上還考慮了引力作用下星系間的相互圍繞運動。

這一方法的上風在於，它可以把隱性物質質量——好比暗物質對星系運動的重力影響也考慮在內。暗物質是指本身不發光，但可以對任何足夠近的物體產生引力拉力的不可見物質。（宇宙中的大部分物質都是由暗物質構成。）通過運行算法觀察銀河系星表中的特殊運動，研究團隊能夠繪製出銀河系暗區及其四周區域的三維結構圖。他們的發現在近日（7月9日）的《天體物理雜誌》上有具體先容。

這是一幅只顯示了塵埃的南極全天空輿圖，儘管南極牆處於一個大型恆星構成的區域——“變色龍”星雲四周，但實在南極牆在這張輿圖上是看不到的。圖片底部的明亮光環就是銀河系暗區。（圖片來源：D. Pomarede, R. B. Tully, R. Graziani, H. Courtois, Y. Hoffman, J. Lezmy.）

終極繪出的圖像展示了一個令人難以置信的團狀結構，該結構差不多位於天空最南角的區域。其中一個巨大的長翼向北延伸至鯨魚座，另一根短臂向南伸向天燕座。

新澤西州普林斯頓大學的天體物理學家內塔·巴赫卡爾表示，在如斯大的標準上了解宇宙的外觀，對於建立當代宇宙模型很有匡助。但她增補道，要確定這些巨大的、縱橫交錯的結構畢竟從哪裏開始和結束是很難題的。