研究注解,这类超构造并非极端罕有的“特例”:它们容纳了约45%的星系团、30%的星系以及约四分之一的物质,却只占据约13%的宇宙体积,是宇宙大年夜标准构造中极为重要的构成部分。

研究由德国马普地外物理研究所和马普物理研究所牵头,结合西班牙和南非的科学家完成,他们经由过程分析由ROSAT(罗莎特)X射线卫星绘制的全天星系团分布图,慢慢锁定并重建了这一超构造的三维分布。

项目负责人汉斯·伯林格指出,假如在距离地球约4.16亿至8.26亿光年的球壳区域内不雅察星系团的分布,一个从北天高纬一向延长到接近南天边沿的巨大年夜构造会非分特别能干,这就是Quipu。

该构造由68个巨大年夜星系团构成,总质量约为2×10¹⁷个太阳质量,其长度跨越400兆秒差距(约合14亿光年),体量明显超出此前有名的“斯隆长城”(约11亿光年)。

跟着后续几十年间各大年夜天文台赓续测定这些星系团的距离,研究团队得以构建出较为精确的物质三维分布图,而Quipu恰是在如许一幅“宇宙地图”中被辨认为迄今已知、距离地球十亿光年范围内最大年夜的一座超构造。

研究论文强调,要精确测定宇宙膨胀速度、物质密度和几何外形等关键宇宙学参数,必须充分推敲本地大年夜标准构造对不雅测数据的影响。

这些影响包含:大年夜标准引力场对宇宙微波背景辐射的细微修改、经由过程引力透镜效应对光路的曲折,以及大年夜标准物质分布激发的“整体流动”对哈勃常数测量的偏移,个中后者可以由距离高达250兆秒差距的巨大年夜质量集中体产生。

在最新工作中,团队初次对130至250兆秒差距范围内的全天大年夜标准构造进行体系评估,在个中选出的五个最明显超构造中,Quipu无论长度照样质量都位列首位。

不雅测还显示,在这些超构造邻近,星系的空间密度明显高于孤立星系团所处情况,暗示大年夜标准引力收集对星系形成和演变具有重要影响。

科学家指出,如斯宏大年夜的物质构造应当会在宇宙微波背景中留下所谓“综合萨克斯-沃尔夫效应”的陈迹,即光子穿越随时光演变的引力势阱时能量产生的细微变更。

同时,基于当前主流的Λ-CDM(Lambda冷暗物质)宇宙学模型的数值模仿也给出了与Quipu类似的大年夜标准构造,为此次不雅测成果供给了理论支撑,显示这项发明与标准宇宙学框架高度一致。

研究团队在普朗克卫星的数据中搜刮这一旌旗灯号,并确切找到了与理论预期强度相符的迹象,不过统计明显性尚不足以完全清除随机涨落的可能,是以仍需后续更精准的数据验证。

这项发明离不开ROSAT卫星的基本工作。作为首颗完成全天X射线巡天的卫星,ROSAT自1990年起以高分辨率X射线千里镜扫描全天,记录下星系团间炽热气体发出的高能辐射,为科学家建立起详尽的星系团目次。

介入研究的乔恩强调,即便这些修改外面上只带来几个百分点的误差,跟着宇宙学不雅测精度赓续晋升,它们在将来将变得愈发关键,关系到我们对宇宙整体性质的精细描述。

换言之,要在“百分之几”的精度层面懂得宇宙,大年夜标准超构造的存在与分布已经不克不及再被简单忽视。

“Quipu”这一名字源于印加文明用于记录信息的绳结体系——“结绳记事”,因为该超构造在空间中的形态酷似一根主纤维带着分支细绳。

这必定名也向位于智利的欧洲南边天文台致敬,很多关键的距离测量工作恰是在那边完成,而本地博物馆中展示的印加结绳文物也在某种程度上为此次宇宙发明搭起了汗青与文化的桥梁。

科研人员指出,这一发明不仅为我们绘制宇宙物质分布供给了一块新的“标尺”,也为考验宇宙学模型、研究不合情况下星系的形成与演变供给了独特实验场。

Quipu如许的超构造注解,宇宙中最大年夜的“宇宙网”不仅是背景舞台,更能对人类如今最精细的宇宙测量产生本质影响,从而塑造我们对宇宙命运与来源的懂得。

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