天文學家發現了宇宙中已知的最大天體——橫跨14億光年，包含近70個星系超星系團，質量相當于銀河系單個星系的數十萬倍，它可能違背了人類對宇宙的基本假設。相關研究成果近日公布于arXiv。
藝術家對宇宙大規模結構的插圖（圖源：Alamy）
德國慕尼黑馬克斯-普朗克物理研究所的Hans B?hringer和同事將其稱作“基普”，取自印加人用繩結做成的計數系統。B?hringer在歐洲南方天文臺工作時，在智利圣地亞哥附近的一個博物館里看到了這種繩索，他覺得這一天體與該結構很相似，包括一個較厚的主體部分和幾個較薄的分支。
在很大的距離上，星系可以聚集成星系團，這些星系團本身又可以聚集成更大的超星系團。天文學家以前就曾繪制過幾個這樣的超星系團，發現它們經常連接成橫掃一切的弧線或“墻壁”，比如史隆長城或拉尼亞凱亞超星系團，它們是以前宇宙中已知的最大結構。
“宏觀來看，‘基普’結構比史隆長城要略長。”普林斯頓大學的J. Richard Gott III說，“祝賀他們發現了它。”
為了找到“基普”，B?hringer和團隊分析了德國ROSAT X射線衛星的數據，觀察了距離地球數億光年的星系團，利用算法確定哪些星系團的結構可能更大，這種算法定義了每個星系團與另一個星系團之間的最大距離，然后才會判斷它們之間沒有聯系。“‘基普’是一個非常明顯的結構。”B?hringer說，“它立刻吸引了人們的眼球。”
過去發現的大型結構引起了宇宙學家的爭論，他們認為這些結構如此之大，違反了對宇宙的基本假設，即宇宙學原理——在非常遙遠的距離上，宇宙應該均勻分布在各個方向。
而宇宙超結構以不均勻的方式聚集在一起，似乎違反了這一原則。但B?hringer認為該問題并不存在，反而認為要從更大尺度上考慮宇宙，在最精確的宇宙學模擬中也能發現類似的結構。“在宇宙一個太小的部分進行觀測，這可能會產生誤導。”他說。
英國中央蘭開夏大學的Alexia Lopez認為，這種混淆來自于宇宙學原理的模糊定義。“目前還沒有一個宇宙學原理的共識。”
英國樸次茅斯大學的Seshadri Nadathur表示，盡管“基普”看起來是個單一的天體，但目前還不清楚其中的星系團是否真的被引力束縛在一起，這可能會隨著宇宙的膨脹而產生新問題。“其中一些星系可能會彼此漂移，而不是坍縮在一起，在這種情況下，根據一些解釋，這并不是一個真正的約束結構。”他說。
相關論文信息：https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.19236
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