第192章 史隆长城

作品:可观测Universe|作者:Travel旅行|分类:科幻|更新:2025-12-31 10:13:16|字数:42840字

“为什么星系喜欢‘群居’?” 阿哲好奇地问。林夏打了个比方:“想象你往水里扔一把沙子,沙子会慢慢沉底,聚成小堆,再连成大滩。宇宙早期的物质分布也不均匀,密度稍高的地方引力更强,像‘宇宙磁铁’一样吸引更多物质,慢慢就形成了星系和长城。”

但史隆长城的“群居密度”远超想象。林夏团队统计发现,这里的星系形成率比宇宙平均水平高5倍——就像一片“恒星工厂”特别集中的区域。原来,长城纤维的交汇处是“引力陷阱”,气体和尘埃在这里被压缩,更容易坍缩成恒星。“这就像峡谷里的风,风速更快,更容易扬起沙尘,” 林夏解释,“宇宙纤维的‘峡谷’,加速了星系的诞生。”

三、“看不见的长城”:暗物质与宇宙的“隐形骨架”

史隆长城的“骨架”,藏在看不见的地方。

林夏记得导师周教授常说:“星系只是长城的‘果实’,真正的树干是暗物质。” 暗物质是一种不发光、不与电磁波相互作用的物质,占宇宙总质量的85%,却至今无法直接观测。但它像隐形的胶水,用引力把星系“粘”成长城。

2003年发现史隆长城时,科学家就推测它含有大量暗物质。2010年,欧洲航天局的普朗克卫星通过观测宇宙微波背景辐射(大爆炸的余晖),绘制了暗物质的分布图——图中,史隆长城的位置恰好对应一片“暗物质浓汤”,密度是宇宙平均水平的10倍。“暗物质先形成‘纤维骨架’,普通物质(气体、尘埃)沿着骨架聚集,最后点燃恒星,形成我们看到的星系长城,” 周教授在组会上用树枝比喻,“暗物质是埋在地下的树根,星系是地上的枝叶。”

林夏团队用“引力透镜效应”验证了这一点。当光线穿过史隆长城时,暗物质的引力会像凸透镜一样弯曲光线,使背景星系的影像变形。通过分析这种变形,他们计算出长城的暗物质总量——相当于10^17个太阳质量,足以让整个结构在宇宙膨胀中保持稳定。“如果没有暗物质,史隆长城早就被膨胀的宇宙‘扯断’了,就像没有钢筋的混凝土墙,” 林夏说。

这个发现让林夏着迷。他开始研究长城的“生长史”:宇宙大爆炸后38万年,暗物质率先形成“种子”;1亿年后,气体在种子周围聚集,点燃第一颗恒星;10亿年后,星系开始沿暗物质纤维排列;50亿年后(相当于宇宙现在的年龄),终于长成横跨13.8亿光年的“长城”。这个过程像一棵树的生长,从种子到参天大树,跨越了百亿年的时光。

四、“挑战常识”的代价:当“宇宙常识”被改写

史隆长城的发现,曾让林夏陷入深深的困惑。

2005年冬天,他在北京参加宇宙学研讨会,台下坐着白发苍苍的老院士。当林夏展示冷湖观测站发现的“类史隆长城结构”时,一位院士举手提问:“年轻人,你说宇宙是‘纤维网’,那宇宙学原理怎么办?我们教了几十年的‘均匀宇宙’,难道是错的?”

会场一片寂静。宇宙学原理是现代宇宙学的基石,从爱因斯坦的广义相对论到哈勃发现宇宙膨胀,都建立在“宇宙在大尺度上均匀”的假设上。如果史隆长城这样的“巨型结构”普遍存在,意味着宇宙可能是“分形”的——在不同尺度上有不同的结构,就像海岸线无论怎么放大,都有相似的曲折。

“我当时手心全是汗,” 林夏回忆,“但另一位年轻学者站起来说:‘原理是用来被修正的,不是用来供奉的。牛顿力学没被爱因斯坦推翻,只是被限定了适用范围。’”

这句话点醒了林夏。他开始查阅历史:当年哥白尼提出“日心说”,打破了“地球是宇宙中心”的常识;哈勃发现河外星系,打破了“银河系即宇宙”的认知。每一次“常识”的打破,都让人类更接近真相。“史隆长城不是‘错误’,是宇宙给我们的新线索,” 林夏在日记里写,“它告诉我们:宇宙比我们想象的更‘任性’,也更精彩。”

会后,林夏收到一封邮件,来自普林斯顿大学的马克·弗格森。这位发现史隆长城的“功臣”写道:“恭喜你找到新的‘长城’!记住,我们的任务不是证明‘宇宙是均匀的’,而是回答‘宇宙为什么不均匀’。”

五、“追光者”的日常:在冷湖守望“宇宙丝线”

回到冷湖观测站,林夏的生活变得简单而充实。白天调试望远镜,晚上分析数据,偶尔和阿哲一起煮方便面,边吃边看星星。

“你知道吗?史隆长城的光,是100亿年前发出的,” 阿哲指着屏幕上的小红点,“我们现在看到的,是它‘婴儿时期’的样子。那时候太阳还没诞生,地球连影子都没有。”

林夏望着窗外的银河,想起小时候在乡下看星星的场景。那时他觉得星星是“天上的钉子”,固定不动;后来学了天文才知道,每颗星星都在运动,包括我们所在的银河系,正以每小时80万公里的速度朝仙女座星系飞去。“宇宙从不安静,” 他说,“史隆长城也不是静止的‘化石’,它在随宇宙膨胀而拉长,就像一根被慢慢拉伸的面条。”

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