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第31章 斯隆长城(第11页)

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已经形成——由几个大质量暗物质晕连接而成的纤维结构。

到宇宙年龄约100亿年时(z≈05),这些纤维逐渐延长,最终形成今天的斯隆长城。

模拟中的长城,长度约为12亿光年,与实际观测的137亿光年非常接近。

这种一致性,说明Λcd模型能准确描述斯隆长城的演化——暗物质的引力主导了结构的形成,而暗能量的加速膨胀则在后期轻微拉伸了它。

五、与其他巨型结构的对比:斯隆长城的“中等身材”

背后的意义宇宙中存在许多巨型结构,比如:赫拉克勒斯-北冕座长城(hercules-ronaborealisgreatwall):长度约100亿光年,是目前已知最大的宇宙结构;南极墙(uthpolewall):长度约14亿光年,与斯隆长城相当;沙普利超星系团(shapleysupercster):长度约65亿光年,比斯隆长城小。

斯隆长城的“中等身材”

(137亿光年),其实蕴含着重要的宇宙学意义。

1赫拉克勒斯-北冕座长城:更大但更遥远赫拉克勒斯-北冕座长城的长度是斯隆长城的7倍,但它的红移约为20(距离地球约110亿光年),比斯隆长城更遥远。

由于距离太远,天文学家无法用传统方法测量它的细节(如超星系团的分布),只能通过弱引力透镜效应推测它的存在。

相比之下,斯隆长城更近(红移05-20),结构更清晰,因此成为研究大尺度结构的“理想样本”

2南极墙:更近但更“厚”

南极墙的长度与斯隆长城相当(约14亿光年),但它的厚度约为2亿光年,是斯隆长城的13倍。

这种差异源于它们的形成环境:南极墙位于宇宙的“密集区域”

(靠近“巨引源”

),暗物质密度更高,因此结构更“厚”

;而斯隆长城位于“稀疏区域”

,暗物质密度较低,结构更“薄”

3斯隆长城的独特性:适中的尺度与清晰的纤维结构斯隆长城的“中等身材”

,让它成为连接小尺度与大尺度结构的桥梁:它的长度足够长(跨越10亿光年),能反映宇宙大尺度结构的形成;同时,它的细节足够清晰(包含数十个超星系团),能研究星系的演化。

这种独特性,使得斯隆长城成为天文学家研究宇宙学的“首选目标”

——它既不像赫拉克勒斯-北冕座长城那样遥远模糊,也不像南极墙那样厚重复杂,而是“刚刚好”

能让我们看清宇宙的结构与演化。

六、未解之谜:长城的“前世今生”

尽管我们对斯隆长城有了很多了解,但它仍有许多未解之谜:1末端之谜:是否连接到其他结构?斯隆长城的“末端”

(红移z≈23,距离地球约110亿光年)是否存在?它是否与附近的沙普利超星系团相连?2022年,sdss-iv团队通过后续观测发现,斯隆长城的末端有一个微弱的星系链,延伸约2亿光年,连接到沙普利超星系团的一个次级结构。

这可能意味着,斯隆长城与沙普利超星系团是同一个更大结构的一部分——整个结构的长度可能达到20亿光年,成为宇宙中最大的纤维结构之一。

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