天文学家在南极天空中发现一个长度至少为14亿光年的巨型结构

“南极巨壁”的现身。

“南极巨壁”的可视化呈现。D. Pomarede, R. B. Tully, R. Graziani, H. Courtois, Y. Hoffman, J. Lezmy

巴黎萨克雷大学的天文学家近日宣布，他们在南极天空中发现了一个此前从未有人发现过的巨型宇宙结构。

这个被称为“南极巨壁（South Pole Wall）”的结构长度至少在14亿光年以上，几乎可以与著名的“斯隆巨壁（Sloan Great Wall）”相提并论。“斯隆巨壁”在该级别的宇宙结构中排名第六。

“南极巨壁”之所以隐藏得这么深，是因为它大部分位于明亮的银河系背后，距离银河系大约有5亿光年。

星系在宇宙中并不是完全随机分布的，而是会聚集在一起，形成一种蜘蛛网般的结构。“蛛网”的主要成分是气体氢，“蛛网”上的星系如项链上的珍珠般串连在一起，“蛛丝”之间则是一个个巨大的宇宙空洞。

天文学家在宇宙中发现过许多与“南极巨壁”类似的巨型星系集合体，其中最大的叫“武仙-北冕座巨壁（Hercules-Corona Borealis Great Wall）”。“武仙-北冕座巨壁”的宽度有100亿光年，几乎是可见宇宙直径的十分之一。

发现“南极巨壁”的天文学家Daniel Pomarede曾经和同事在2014年发现了“拉尼亚凯亚超星系团（Laniakea supercluster）”。这个超星系团的宽度约为5.2亿光年，总质量大约相当于银河系的10万倍。

研究人员为了看到银河系后方的情况，使用了一种新的观测技术。这种技术可以通过将星系的红移值和它们在邻近引力影响下所具有的相对运动速度结合来计算它们的距离。其优点是能够探测到那些看不见的物质（包括暗物质）对星系运动产生的影响，然后通过特定的算法，获知它们在三维空间中的分布情况。

研究人员最终获得了一张令人难以置信的三维空间物质分布图。在这张分布图中，物质以南极点为中心形成了一个巨大的“泡”。“南极巨壁”位于这个“泡”的一侧，而它的“两翼”一直延伸到到了鲸鱼座和天燕座。

对宇宙大尺度结构进行观测，有助于验证当前的宇宙学模型。但是要确定这些巨型结构的边界，却是一件十分困难的事。研究人员表示，“南极巨壁”的实际规模可能比当前发现的还要大得多。

以南极点为中心的全天图。此图中显示的只有星系尘埃，“南极巨壁”并不可见。但“南极巨壁”靠近蝘蜓座星云复合体。D. Pomarede, R. B. Tully, R. Graziani, H. Courtois, Y. Hoffman, J. Lezmy

[参考] Cosmicflows-3: The South Pole Wall, https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ab9952