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30亿光年外现宇宙暗流:上千星系运动“跑偏” 引力密码待解

   时间:2025-12-13 15:02:08 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在浩瀚无垠的宇宙中,星系的运动轨迹一直是天文学家关注的焦点。长期以来,科学家们依据宇宙膨胀理论和引力透镜效应,对遥远星系的运动轨迹进行推算。在标准宇宙模型里,星系的运动主要受宇宙膨胀和局部引力的共同作用,日常天文观测中,这种推算方式误差处于可接受范围,能满足对宇宙结构的研究需求。然而,当把目光投向更大尺度的宇宙空间时,情况却发生了显著变化。

宇宙中的星系并非静止,而是在宇宙膨胀的推动下彼此远离,同时自身引力以及周围天体引力会使它们产生微小运动偏差。当星系实际运动轨迹与理论推算值相符时,标准宇宙模型能对其做出有效解释;若存在差异,就意味着可能存在未知的引力因素。

此前,天文学家通过巡天观测,发现部分星系存在运动偏差现象,这暗示宇宙中或许存在未被探测到的引力源。但仅靠零散观测数据,难以判断这种偏差是偶然发生,还是存在大规模的宇宙暗流。

为了深入探究这一现象,一支国际天文团队开展了新的研究。他们整合了哈勃空间望远镜和斯皮策太空望远镜的观测数据,发现距离地球约30亿光年的天炉座 - 波江座超星系团区域,有超过1000个星系的运动轨迹出现偏离。这意味着我们观测到的,是这些星系30亿年前的运动状态。

此次研究还使用了位于智利的甚大望远镜阵列(VLT),对该区域星系进行高精度红移测量和速度分析。与以往零散观测不同,甚大望远镜阵列能同时对多个星系精准测速,还能通过引力透镜效应反推周围物质分布,这是确定星系运动偏差原因的关键依据。

分析结果显示,这些星系实际运动速度比理论预测值平均高出约400公里/秒。经过引力模型拟合,科学家发现这些星系“跑偏”并非偶然,而是受到一个未知巨型引力源的牵引。

这个偏差值异常显著,远超局部星系团的引力影响范围。这表明在30亿光年外的宇宙深处,存在能影响上千个星系运动的强大引力场。科学家推测,这极有可能是由大量暗物质聚集形成的“超大型引力团”,或是尚未被发现的巨型星系团复合体,其产生的引力效应形成了席卷上千星系的宇宙暗流。

在这个区域,暗物质凭借强大引力,不断牵引周围星系向其中心靠拢,导致星系运动轨迹偏离标准宇宙模型预测值,这种大规模星系偏离现象也因此被称为“宇宙暗流”(Cosmic Dark Flow)。

为弄清未知引力源的质量,科学家利用现有观测数据建立引力模拟模型。结果发现,该引力源总质量至少相当于10万个银河系质量之和。作为对比,我们所在的本星系群总质量大约只相当于50个银河系质量。

此次发现表明,宇宙的大尺度结构或许比我们想象的更为复杂。在标准宇宙模型之外,可能存在未被揭示的引力分布规律。这种大规模的宇宙暗流,为解释“暗物质如何影响宇宙大尺度结构形成”提供了关键线索。不过,目前我们尚不清楚这样的宇宙暗流在宇宙中是否普遍存在,也未明确未知引力源的具体构成,相关观测和模拟研究仍在持续进行。

 
 
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