當我們仰望星空,我們習慣了看到滿天繁星,習慣了銀河系的璀璨光帶,在我們的認知里,宇宙雖然空曠,但至少是“均勻”的,到處都布滿了星系、星云和恒星。
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但是,如果你把望遠鏡對準大熊座旁邊的牧夫座方向,你會發現宇宙在那里突然“斷片”了,那里沒有原本應該密集的星系,只有無邊無際、令人窒息的黑暗,這就是牧夫座空洞,也被天文學家稱為“大空洞”。
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它的直徑高達 2.5 億到 3.3 億光年。在這個令人絕望的尺度內,本該存在至少 10,000 個星系,但人類費盡力氣,只找到了不到60個,如果你不慎掉進那里,不僅是身體會迷失,連靈魂都會被那種絕對的虛無吞噬。
故事要從 1981 年說起。
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天文學家羅伯特·科什納和他的團隊正在繪制宇宙的三維地圖,他們通過測量星系的紅移來計算距離,試圖構建出宇宙的骨架,當掃描到牧夫座的一片區域時,數據突然變得詭異起來,按照常理,無論朝哪個方向看,望遠鏡都應該接收到來自不同距離的星系光芒,但在那片區域,原本應該熱鬧非凡的數據流突然中斷了。
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沒有,什么都沒有。
起初科學家以為是設備壞了,或者是數據處理出了 Bug,甚至有人懷疑那里是不是有一團巨大的暗云擋住了視線,但經過反復確認,真相令人毛骨悚然:那里不是被擋住了,而是真的“空”了,在距離地球大約 7 億光年的地方,存在一個巨大的球形真空區,它的體積占據了當時可觀測宇宙直徑的近 0.27%。
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為了讓你理解這個空洞有多恐怖,我們需要做一個假設:我們的銀河系位于本星系群,鄰居有仙女座星系、三角座星系,稍遠一點有室女座星系團,我們的夜空因此而熱鬧非凡,但是如果銀河系位于牧夫座空洞的中心,直到 1960 年代,人類都不會知道宇宙中還有其他星系存在。
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這意味著如果我們住在那里,當我們抬頭仰望夜空時,我們將看不到任何鄰居,沒有仙女座,沒有麥哲倫星云,除了我們自己星系的恒星外,望遠鏡指向的任何方向,都是絕對的漆黑。
在這種環境下,人類的天文學發展將徹底停滯,我們不會知道宇宙在膨脹,因為沒有其他星系做參照物測紅移,我們不會知道宇宙大爆炸理論,我們會堅定地認為:銀河系就是宇宙的全部,我們是永恒孤獨的存在。
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牧夫座空洞大到不符合邏輯。
按照宇宙學的標準模型,宇宙在大尺度上應該是均勻的。雖然會有物質聚集形成的星系團,也會有物質稀疏的空洞,但牧夫座空洞實在太大了,它的體積約為 236,000 立方百萬光年,按照宇宙的平均密度計算,這個空間里理應包含約 10,000 個 像銀河系這樣的星系。
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然而截至目前,經過幾十年的深度巡天觀測,我們在這個巨洞里只找到了 60 個 孤零零的星系,這就像是你走進了一個能容納 10 萬人的巨型體育館,結果發現里面只坐了 6 個人,而且每個人之間都隔著幾百米的距離。
更詭異的是,這 60 個幸存者星系并不是隨機分布的,它們似乎排成了一個穿過空洞中心的“管狀”結構,而且這些星系比普通星系更亮、更活躍,仿佛是在為了抵抗黑暗而拼命燃燒。
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那么這么大的洞,到底是誰挖的?
目前的科學解釋主要基于“宇宙大尺度結構”,如果把宇宙縮小無數倍看,它長得其實像一塊海綿,或者一堆堆在一起的肥皂泡,星系長城在引力作用下聚集,形成絲狀結構,星系就沿著這些絲線生長,空洞就是絲線之間的空隙,物質被引力抽走,留下了真空。
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通常空洞的直徑只有幾百萬到幾千萬光年。但牧夫座空洞是 2.5 億光年,科學家推測,它是“空洞合并”的產物,就像兩個肥皂泡合并成一個大泡泡一樣,牧夫座空洞可能是由多個較小的空洞,在漫長的宇宙演化中相互擠壓、合并,最終形成了一個超級空洞。
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它像一個貪婪的怪物,利用引力排斥效應,把周圍所有的星系都推到了邊緣。
雖然科學給出了“肥皂泡”解釋,但這個空洞實在太干凈、太圓了,以至于坊間流傳著更瘋狂的猜想,其中最著名的就是外星高級文明的擴張。
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根據卡爾達舍夫等級:I 型文明能利用整個行星的能量,II 型文明能利用整顆恒星的能量,也就是戴森球,III 型文明則能利用整個星系的能量。
一種細思極恐的假說認為:牧夫座空洞可能并不是空的而是“滿”的,也許那里曾經充滿了星系,但誕生了一個超級掠食者文這個文明為了獲取能量,給每一個恒星都套上了戴森球,甚至給整個星系套上了能量捕捉網。
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因為戴森球會吸收恒星的光芒并轉化為能量,所以從外部看,這些恒星和星系就“消失”了,變成了黑暗,牧夫座空洞那近乎完美的球形,被認為是這個文明以光速向外擴張疆域的邊界,那不到10個星系的殘留,可能只是他們還沒來得及“收割”的釘子戶,或者是作為景觀保留的自然保護區。
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當然,這只是科幻式的腦洞。因為戴森球雖然阻擋可見光,但一定會輻射出紅外線,然而天文學家在紅外波段掃描該區域,依然是一片死寂,除非這個文明的技術已經高超到連熱力學第二定律都能違背,完全不排放廢熱。
即使排除外星人,牧夫座空洞本身的存在就足以引發存在主義危機,在這個空洞內部發現的少數星系中,有一個名為 MCG+01-02-015 的星系,它是宇宙中最孤獨的星系之一。
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如果你生活在這個星系的一顆行星上,你的文明可能發展了幾億年,都造出了飛船,卻依然沒有發現任何外星系,因為離你最近的鄰居,也在幾千萬光年之外,對于那里的智慧生命來說,宇宙就是“一個島嶼和無盡的黑暗海洋”。
他們可能永遠無法理解“宇宙網”的概念,因為他們生來就在網的破洞里,他們可能永遠無法產生“星際旅行”的念頭,因為飛船飛得再快,飛幾百萬年也飛不出這片虛無。
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相比之下,我們所在的銀河系,位于本星系群,又處于宏大的拉尼亞凱亞超星系團的一條流蘇上,我們生活在宇宙的“繁華市區”,周圍鄰居眾多,燈火通明,正因為如此,我們才能在夜空中看到壯麗的銀河,才能發現仙女座正在向我們招手,才能通過觀測星系的紅移領悟到宇宙的起源。
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下一次,當你覺得城市擁擠、人聲嘈雜時,想一想牧夫座空洞,在那個方向的深處,有一些星系,正在絕對的孤獨中獨自流浪,相比于那里的死寂,我們這顆藍色星球上的喧囂,甚至是銀河系內的擁擠,都是一種多么溫暖而珍貴的幸運。
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