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相隔數億光年的星係為何「遙相呼應」?

天文學家們發現,相隔數億光年的星系之間,竟然有着某種朝向的一致性。(NASA)

我們周圍的宇宙從大範圍來看,就像由各種物質形成細絲和線狀結構,把各個璀璨的星系和星團“串”在一起,編織出一張張巨大的宇宙網。天文學家們發現,相隔數億光年的星系或結構體之間,竟然有着某種朝向的一致性。

亞利桑那州洛厄爾天文台(Lowell Observatory)副台長Michael West本月刊登在天文網(astronomy.com)上的文章綜合了人類至今對這個問題的認知。

線狀結構連接星團組成宇宙網

英仙-雙魚超星系團(Perseus-Pisces Supercluster)就是所知的最大的一個宇宙網的代表結構,由星系團組成的長鏈跨越北半球逾50°的天空。

我們銀河系位於也是類似結構的拉尼亞凱亞超星系團(Laniakea Supercluster)邊上(“拉尼亞凱亞”是夏威夷當地人語言中“無盡的天堂”的意思)。拉尼亞凱亞超星系團裏面約有10萬個星系,從一端到另一端估計有5億光年的距離。

從目前觀察到的各種結構來看,各個星系大多都互相排列成這樣的絲線狀。不過科學家們發現,各星系的朝向也有些有趣的規律。

星系的朝向有規律嗎?

最早在1841年,天文學家Cleveland Abbe對59個星雲研究後認為,星系的朝向似乎不是無序的,似乎有着某種偏向。但是他的研究當時沒受到重視,很快也被人淡忘,他自己也改行研究氣象學去了。

40年後,美國天文學家Edward Fath又重啟了這個話題。在威爾遜山天文台(Mount Wilson Observatory)觀測了成百上千個星系的朝向後,他在1914年發表的報告中說這些星系“看起來朝向是無規律的”。

之後數十年,兩種觀點的辯論一直繼續著。

英國業餘天文學家Francis Brown花了30年時間研究星系朝向,在1938年~1968年間發佈的論文中,他擺出了證據顯示很多星系的朝向都有規律。

1968年,衛斯理大學(Wesleyan University)的Gummuluru Sastry稱,一些星系的朝向明顯不是偶然的。他發現星團中心那些巨大的橢圓形星系,很大程度上和它們的母星團的朝向是一樣的。比如,如果一個星團是南北朝向,那它裡邊最亮的星系很可能也是南北朝向。

儘管Sastry所下的結論只基於5個星系,但是其他天文學家最近利用高清哈勃望遠鏡觀測更多的樣本也得到一樣的結果,並發現這些朝向在數十億年前就形成了。

其它研究發現還不止這樣一種規律。

1981年,瑞士巴塞爾大學(University of Basel)的Bruno Binggeli發現星團的朝向很大程度上與毗鄰的星團具有一致性。

愛沙尼亞天文學家Jaan Einasto、Mihkel Jõeveer和Enn Saar在1980年發表的報告中也發現,英仙-雙魚超星系團中的星團都與“串聯”它們的“絲線”結構有着相同的朝向。也就是說,在很大範圍內,哪怕相隔數億光年的星系和星團相互之間排列都具有相關性。

這是為什麼呢?

幾種解釋

科學家們說,星系和人類一樣,是環境下的產物。橢圓星系通常成組成群靠的緊湊一些;螺旋星系通常結構鬆散一些。

因此環境顯然對星系的朝向有着很大的影響。目前對於星系的朝向主要有兩種理論解釋。一種認為星系剛產生的時候就和周圍環境同向;另一種理論認為是星系的朝向是在發展過程中逐漸形成。

第一種解釋說,很多大星系是不斷“吞噬”小星系的。天文學家的模擬模型顯示,當星系有明顯一致的朝向時,這種吞併很容易發生,因為引力都朝着線狀結構的方向牽拉。這樣吞併者就“先天”帶有反映着周圍宇宙網的朝向的信息。

第二種解釋說,經過足夠長的時間,引力不斷的牽引最終會把裏面的星系的朝向變得與周圍的環境一致。也就是說,即便星系開始的時候朝向與環境不一致,到了今天,也被調整到與環境一致了。

當然,隨着天文學的發展,可能還有新的解釋。

宇宙的一致性還有更多機密嗎?

從小小不規則的一縷縷物質開始,引力逐漸編織出一張張美麗、複雜的宇宙網。看來這些宏觀的絲狀結構不僅維繫着星系和星團,還是它們朝向的體現。

還有證據顯示,甚至更大範圍內的結構體之間,也存在着朝向之間的聯繫。

2014年比利時列日大學(University of Liège)一項研究顯示,一些相隔數十億光年的類星體的轉軸都是互相平行的,而且它們也與周圍的線狀結構體朝向一致。

如果得到證實,這意味着宇宙網對向類星體提供能量的超級黑洞都有影響,進一步證明了宇宙結構體之間有着不為人知的更加奇妙的相關性。◇

阿波羅網責任編輯:夏雨荷 來源:大紀元 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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