宇宙边界现身波江座？你想多了

宇宙大尺度结构的计算机模拟

最近，一位科学家发现宇宙墙的“新闻”在互联网上流传。根据这一声明，意大利科学家在距离地球100亿光年的波江座发现了一条横跨35亿光年的真空带，也被称为宇宙墙。

随后，中国科学院国家天文台驳斥了上述“新闻”充斥着许多误解和猜测的谣言。所谓的“宇宙墙”实际上是宇宙的大尺度结构。

那么，宇宙的大尺度结构是什么？为什么人们认为它是宇宙的边界？

事实上，它是一个遍布宇宙的“大网”。

"宇宙的大尺度结构实际上是由星系组成的。"中国科学院国家天文台的研究员勾立军告诉《每日科学》说，大规模的结构在宇宙中很常见。“我们可以把大规模结构想象成一个网络，但与平面网络结构不同，大规模结构是一个三维不规则网络。”

中国科学院国家天文台研究员陈在接受《每日科学》采访时说，星系、暗物质、暗能量等都存在于大尺度结构中。

陈·说:“我们认为宇宙中物质的分布是均匀的，但实际上并不均匀——有些地方是稠密的，有些地方是稀疏的。大尺度结构描述了宇宙的不均匀状态。

根据万有引力定律，密度高的地方有更强的引力，会吸引周围的物质。密度低的地方，重力低，里面的物质容易被周围高密度的地方吸走。像马太效应一样，在万有引力的过程中，密集的地方会变得越来越密集，稀疏的地方会变得越来越薄。“星系、暗物质、暗能量密集的地方形成了类似的纤维结构；相反，稀疏的地方有洞，几乎没有任何物质。”陈告诉记者。

如果宇宙中的物质被认为是孤立的点，在受到密度的干扰后，孤立的点合在一起就成了线，几乎所有的点都被吸走的地方就变成了空的。"空隙和纤维结构统称为宇宙的大尺度结构。"据陈介绍，我们的银河系位于大尺度结构的纤维部分。

应当指出，大尺度结构是从宏观角度观察宇宙时使用的一个概念，并不意味着宇宙中真的存在线。“例如，当我们用肉眼观察叶脉时，我们看到线条，但当我们用显微镜观察这些叶脉时，我们会发现它们实际上是由细胞组成的。只有从宏观角度看，才能有一条线。”沟里军强调。

然而，所谓的“宇宙墙”实际上源于人们的误解。起初，大型结构被昵称为长城，被翻译成星系长城或星系墙。陈说:“天文学家称长城为大尺度结构，是为了突出它蜿蜒如城墙的形状，而不是物理意义上的实心墙，也不是大尺度结构的隔震效果。如果这个大规模的结构最初被描述为一条长长的藤蔓或蛇，也许我们会有另一种理解和想象。”

陈强调，大尺度结构并没有把宇宙分成两个完全不同的世界，更不用说宇宙的边界了。

可以帮助推断宇宙的进化历史

陈说，薛磊的大规模结构不是很神秘。"纵观历史，宇宙学家一再声称发现了新的大尺度结构。"

然而，真正让宇宙学家兴奋的是找到比以前发现的更大更早的大尺度结构。

那么，这一发现的意义是什么？这里，有必要提及标准宇宙模型理论，即λ-CDM(LCDM)模型。它描绘了宇宙中星系和星系团在大爆炸后几乎均匀分布的物质中的微小密度变化。

根据LCDM模型，大尺度结构应该由小到大逐渐演化。“因为物质从稀疏到稠密需要时间，这意味着早期形成的结构应该相对较小。”陈说，如果更早但更大的星系长城被发现，它将突破现有的模型。

勾立军解释说，现代宇宙学家可以用计算机来模拟大尺度结构的形成。“将模拟结果与实际观测结果进行比较，如果两者不一致，则表明标准模型存在问题，需要对模型进行调整，以便更准确地推断宇宙演化的历史，预测宇宙的演化方向。”

陈告诉记者，宇宙标准模型是一个定量预测。通过该模型，我们可以比较预测的材料百分比、波动大小等。实际观察结果。“如果在早期宇宙中发现一个非常大的结构，这意味着现有的理论可能是错误的或不完整的。”因此，观测天文学家一直在努力寻找更早更大的星系长城。

“就像星系长城的形成一样，随着时间的推移，空间变得越来越大。如果在早期宇宙中形成了一个特别大的空洞，它也会与标准理论相矛盾。”然而，陈薛磊补充说，有时观察误差或不充分的分析方法可能导致不一致的理论和实际结果。此外，宇宙的膨胀也会影响大规模的结构。"一般来说，现有的宇宙学标准模型可以解释大多数观察到的现象."