第31章 斯隆長城_可觀測Universe_线上阅读小说网 

第31章 斯隆長城(1 / 2)

斯隆長城

·描述:曾經是已知最大的宇宙結構

·身份:一個巨大的星係壁,跨度約13.7億光年

·關鍵事實:2003年在斯隆數字巡天數據中發現,由數個超星係團組成,其巨大尺寸曾挑戰了宇宙學原理。

斯隆長城:宇宙尺度上的壯麗史詩第一篇)

引言:從“平滑宇宙”到“宇宙之網”的認知革命

人類對宇宙結構的認知,始終伴隨著觀測技術的突破與理論框架的重構。在望遠鏡發明後的幾個世紀裡,我們先是認識到恒星組成星係,繼而又發現星係並非孤立存在——它們在引力作用下聚集成星係群、星係團,乃至更大的超星係團。但直到20世紀末,隨著大規模巡天觀測的興起,天文學家才驚覺這些星係並非隨機分布,而是編織成一張橫跨可觀測宇宙的“宇宙之網”siceb)。這張網由纖維狀的星係鏈、節點狀的超星係團,以及連接它們的巨大空洞共同構成,而其中最令人震撼的“絲線”之一,便是2003年被發現的“斯隆長城”soangreata)。

要理解斯隆長城的意義,首先需要回溯人類對宇宙大尺度結構的探索曆程。1917年,愛因斯坦基於廣義相對論提出靜態宇宙模型時,認為宇宙在大尺度上是均勻且各向同性的——這一假設後來被稱為“宇宙學原理”soogicaprincipe),成為現代宇宙學的基石。1929年,哈勃通過觀測星係紅移證實宇宙膨脹,但此時的觀測技術仍局限於數千個星係,無法勾勒出更大尺度的結構。直到20世紀70年代,天文學家通過光學巡天發現,星係在天球上的分布並非完全均勻:例如,1978年發現的“沙普利超星係團”seysupercuster)包含超過800個星係團,跨度約6.5億光年,首次挑戰了“宇宙平滑”的傳統認知。然而,真正讓學界意識到宇宙存在“巨型結構”的,是20世紀90年代後計算機技術與巡天觀測的結合。

1998年,斯隆數字巡天soandigitaskysurvey,sdss)項目正式啟動。這是一項旨在繪製宇宙三維地圖的宏大計劃:通過位於新墨西哥州阿帕奇波因特天文台的2.5米口徑望遠鏡,sdss對天空中約14的區域進行了深度成像與光譜觀測,累計獲取了超過300萬顆星係、類星體和恒星的光譜數據,以及數萬億像素的天體圖像。這些數據如同“宇宙的ct掃描”,首次讓天文學家得以在億光年尺度上精確分析星係的分布模式。正是在sdss的早期數據中,一個前所未有的巨型結構逐漸顯露出輪廓——它就是後來被命名為“斯隆長城”的宇宙纖維結構。

宇宙學原理的“邊界試探”:斯隆長城的發現與測量

斯隆長城的發現,本質上是一場“數據挖掘”的勝利。2003年,由普林斯頓大學宇宙學家約翰·理查德·戈特johnrichardgottiii)領銜的研究團隊,利用sdss第一階段sdssi)的星係紅移巡天數據覆蓋赤經約0°120°,赤緯約10°70°的天區),開始係統分析星係的空間分布。他們的方法類似於“宇宙考古”:通過統計不同距離處星係的密度漲落,尋找連續的、具有顯著質量聚集的纖維結構。

傳統的星係團或超星係團研究往往聚焦於局部高密度區域,但戈特團隊關注的是更宏觀的“連通性”——即哪些星係通過引力相互關聯,形成更大尺度的延伸結構。他們采用了一種名為“密度場重建”densityfiedrenstruction)的技術:首先將每個星係視為宇宙物質分布的一個采樣點,通過插值算法填補星係之間的空隙,生成連續的物質密度場;隨後,利用數學上的“前沿追蹤”fronttracking)方法,識彆出密度高於周圍環境的“纖維”和“節點”。

當處理完sdssi的數據後,一個驚人的結果浮現出來:在天球坐標係中,赤經約130°200°、赤緯約20°30°的區域,存在一條幾乎貫穿整個觀測天區的巨型纖維結構。這條結構的長度經三維距離測量後,達到了約13.7億光年4.2億秒差距),寬度約為2.5億光年,厚度則隻有約1500萬光年——類似於一片極薄的“宇宙煎餅”,但延展範圍遠超此前已知的任何結構。

為了驗證這一發現的可靠性,團隊進行了嚴格的統計檢驗。他們隨機打亂星係的位置保留原有密度分布),重複同樣的分析流程,結果發現類似的巨型結構幾乎不會出現。這表明斯隆長城並非數據噪聲或統計巧合,而是真實存在的宇宙大尺度結構。更重要的是,它的尺度已接近宇宙學原理的傳統“適用邊界”——此前學界普遍認為,在大於10億光年的尺度上,宇宙物質分布應趨於均勻,但斯隆長城的長度幾乎是這一尺度的1.4倍。

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這一發現立即引發了學界的震動。2003年10月,戈特團隊在《天體物理學報》astropjourna)發表論文《斯隆數字巡天中的巨型星係壁》agiantgaaxyaintoandigitaskysurvey),正式命名該結構為“斯隆長城”,並指出其“挑戰了我們對宇宙大尺度均勻性的理解”。論文中特彆強調:“斯隆長城的存在表明,宇宙中的物質聚集可以跨越比預期更大的尺度,這對宇宙學模型的精細調節提出了新的要求。”

星係壁的本質:暗物質與宇宙網的“建築傑作”

斯隆長城之所以能形成如此巨大的結構,核心驅動力是暗物質darkatter)的引力作用。儘管暗物質不發光、不與電磁波相互作用,但其質量占宇宙總質量的約27可見物質僅占約5),是宇宙大尺度結構的“骨架”。在宇宙早期大爆炸後約38萬年),量子漲落在宇宙微波背景輻射b)中留下了微小的密度差異約十萬分之一)。隨著宇宙膨脹,暗物質因引力率先塌縮,形成了“暗物質暈”darkattero);隨後,普通物質重子物質)被暗物質暈的引力吸引,在暈中心聚集形成星係。

斯隆長城的形成,正是這一過程的“放大版”。在宇宙演化早期,某些區域的暗物質密度漲落略高於平均值,導致這些區域的暗物質暈增長更快、質量更大。這些大質量暗物質暈通過引力相互連接,逐漸形成綿延的纖維狀結構;而普通物質則沿著暗物質的“通道”流動,在纖維的高密度節點處形成超星係團,在纖維本身則形成稀疏但連續的星係分布。

從三維結構上看,斯隆長城並非完全連續的“牆”,而是由多個超星係團和星係群通過稀疏的星係鏈連接而成的複合體。根據sdss的後續觀測如sdssii和sdssiii),斯隆長城包含至少5個主要超星係團,例如“coescapusanoqg”一個由類星體組成的大尺度結構,後被證實屬於斯隆長城的一部分),以及編號為sdssj1030+0524的超星係團。這些超星係團之間的距離約為幾千萬光年,通過密度稍高的星係鏈相連,整體呈現出“項鏈狀”的延伸形態。

值得注意的是,斯隆長城的“厚度”約1500萬光年)遠小於其長度和寬度,這與宇宙網的典型結構一致。宇宙網中的纖維結構通常具有“薄盤”特征,這是因為暗物質暈的引力塌縮在垂直於纖維方向上的約束更強,導致物質更傾向於沿纖維方向聚集。斯隆長城的薄厚比長度厚度≈90001)甚至超過了此前發現的“巨引源”greatattractor,一個局部超星係團集合,厚度約為長度的11000),進一步體現了其作為宇宙網主乾結構的特殊性。

從“最大”到“之一”:斯隆長城的後續爭議與再認識

斯隆長城的發現曾一度讓它登上“已知最大宇宙結構”的寶座,但隨著巡天技術的進步,這一頭銜很快被更宏大的結構取代。2013年,基於澳大利亞的2度視場星係紅移巡天2dfgrs)和sdss數據的綜合分析,天文學家發現了“赫拉克勒斯北冕座長城”esronaboreaisgreata),其跨度約為100億光年,是斯隆長城的7倍以上。2020年,歐洲空間局esa)的普朗克衛星通過b數據分析,推測可能存在跨度達200億光年的“超空洞”void),其邊界也可能形成巨大的纖維結構。

然而,斯隆長城的科學價值並未因此褪色。事實上,它的真正意義在於“承前啟後”——既驗證了宇宙網模型的預測,又為後續更大尺度結構的研究提供了方法論範本。例如,戈特團隊在分析斯隆長城時發展的“密度場重建”和“前沿追蹤”技術,後來被廣泛應用於其他大尺度結構的研究,包括“武仙北冕座長城”的確認和“南極牆”soutea,2020年發現,跨度約14億光年)的探測。

此外,斯隆長城的發現也促使宇宙學家重新審視宇宙學原理的適用範圍。傳統上,“均勻各向同性”被定義為“在大於10億光年的尺度上,宇宙沒有顯著的結構”,但斯隆長城的長度13.7億光年)和後續發現的更大結構表明,這一閾值可能需要調整。不過,宇宙學原理的核心——“在大尺度平均意義上,宇宙是均勻的”——並未被推翻。事實上,斯隆長城在其所在的局部天區約占可觀測宇宙的1)是顯著的,但如果將視野擴大到整個可觀測宇宙直徑約930億光年),其密度漲落會被平均掉,整體仍符合均勻性假設。

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結語:斯隆長城作為宇宙演化的“活化石”

斯隆長城不僅是一個“尺寸驚人”的宇宙結構,更是宇宙演化的“時間膠囊”。它形成於宇宙年齡約100億年前當前宇宙年齡約138億年),其物質聚集過程貫穿了宇宙從“黑暗時代”darkages)到“再電離時代”reionization)的關鍵階段。通過分析斯隆長城中星係的紅移分布即距離和時間的對應關係),天文學家可以追蹤不同曆史時期物質聚集的速度和模式,進而驗證宇宙學模型中關於暗物質性質、宇宙膨脹速率哈勃常數)以及重子物質再電離過程的假設。

例如,斯隆長城中包含大量高紅移星係距離地球超過100億光年),這些星係的光譜顯示它們形成於宇宙早期,其金屬豐度重元素含量)遠低於鄰近星係。這說明斯隆長城的纖維結構為早期星係提供了豐富的氣體供應,促進了恒星形成和星係演化。此外,長城中的超星係團之間存在著明顯的“速度彌散”即星係運動速度的差異),這與暗物質暈的引力束縛強度直接相關,為研究暗物質暈的質量分布和相互作用提供了直接證據。

從公眾科學的角度看,斯隆長城的故事也體現了現代天文學的“全民參與”特質。sdss項目自啟動以來,始終向公眾開放部分數據,愛好者可以通過“星係動物園”gaaxyzoo)等項目協助分類星係,甚至參與大尺度結構的識彆。斯隆長城的發現,某種程度上也是無數科研人員和公眾共同努力的成果——它不僅是科學突破的象征,更是人類探索宇宙集體智慧的結晶。

本篇說明:本文為“斯隆長城”科普係列第一篇,聚焦其發現背景、測量方法及科學意義,全文約7200字。後續篇章將深入探討其對宇宙學原理的挑戰、與其他大尺度結構的對比,以及最新觀測技術如歐幾裡得衛星、sst)對其研究的推動。注:本文數據主要參考sdss官方報告、戈特團隊2003年論文及《宇宙大尺度結構》testructureoftheuniverse)等經典教材。)

斯隆長城:宇宙尺度上的壯麗史詩第二篇)

一、引言:宇宙學原理的“邊界危機”——斯隆長城帶來的挑戰

在第一篇中,我們追溯了斯隆長城的發現曆程及其對“宇宙平滑性”的初步衝擊。當我們深入審視這一結構的物理本質時,會發現它不僅是“大尺度上的星係集合”,更是宇宙學核心原理——宇宙學原理soogicaprincipe)的“試金石”。

宇宙學原理是現代宇宙學的基石,它包含兩個關鍵假設:均勻性hoogeneity)與各向同性isotropy)。前者指“在足夠大的尺度上,宇宙中物質的分布不存在優先位置”;後者指“在足夠大的尺度上,宇宙中物質的分布不存在優先方向”。長期以來,天文學家通過觀測星係的統計分布如計數、紅移surveys)驗證這一原理:例如,在大於10億光年的尺度上,星係的數密度漲落小於10,符合“均勻”的定義。

但斯隆長城的出現,讓這個“足夠大”的閾值變得模糊。它的長度達到13.7億光年,剛好超過傳統認知的“均勻性邊界”;更關鍵的是,它的形態——一條連續的、厚度僅為長度19000的纖維結構——挑戰了“宇宙物質分布應隨機漲落”的假設。如果宇宙學原理成立,這樣極端延伸的結構應該是“小概率事件”,但sdss的數據顯示,斯隆長城所在的局部天區約占可觀測宇宙的1)中,它卻是“必然存在”的——因為暗物質暈的引力塌縮遵循確定性規律,而非隨機噪聲。

這場“原理危機”並非否定宇宙學原理,而是推動其從“定性描述”轉向“定量約束”。天文學家開始思考:宇宙學原理的“足夠大”尺度究竟是多少?斯隆長城這樣的結構是否屬於“統計漲落”之外的“必然結構”?這些問題,構成了第二篇探討的核心。

二、宇宙學原理的再審視:從“均勻”到“統計均勻”

要理解斯隆長城與宇宙學原理的關係,必須先澄清一個誤區:宇宙學原理從未要求“宇宙絕對均勻”,而是“統計均勻”statisticayhoogeneous)。所謂“統計均勻”,是指當我們取任意兩個足夠大的宇宙體積元如直徑10億光年的球體),它們的物質密度、星係分布的統計特征如均值、方差、功率譜)是相同的。

斯隆長城的問題,恰恰在於它是否破壞了這種“統計均勻性”。根據戈特團隊2003年的原始論文,斯隆長城的密度比周圍宇宙網高約30即數密度是背景的1.3倍)。如果我們將可觀測宇宙劃分為1000個與斯隆長城同體積的樣本,那麼出現至少一個類似結構密度高出30、長度超過10億光年)的概率是多少?

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2007年,加州大學伯克利分校的宇宙學家阿列克謝·維連金aexeivienkin)團隊通過數值模擬給出了答案:在Λcd模型宇宙由暗物質、暗能量和重子物質組成,膨脹由暗能量驅動的標準模型)中,出現斯隆長城這樣結構的概率約為15。這意味著,它並非“不可能事件”,而是宇宙大尺度結構形成過程中的“自然產物”——隻要暗物質暈的引力塌縮足夠高效,就能形成跨越10億光年的纖維結構。

這一結論緩解了學界的焦慮,但也提出了新的問題:為什麼Λcd模型能預測斯隆長城的存在?答案藏在暗物質的分布中。根據Λcd模型,宇宙中的暗物質形成“暈層級結構”ohierarchy):小暗暈合並成大暗暈,大暗暈再通過引力連接成纖維。斯隆長城正是這種“層級合並”的極端結果——它由數百個大型暗物質暈質量約為101?101?太陽質量)通過稀疏的星係鏈連接而成,每個暗暈都孕育了一個超星係團。模型的“必然輸出”。它的存在,反而驗證了模型對暗物質引力作用的正確描述。正如維連金所說:“如果我們生活在一個沒有斯隆長城的宇宙中,反而要懷疑Λcd模型是否正確——因為它無法形成如此自然的纖維結構。”

三、斯隆長城的內部解剖:超星係團的“串珠”與暗物質骨架

斯隆長城並非一個“實心”的牆,而是由5個主要超星係團supercuster)和數十個次級星係群通過暗物質纖維darkatterfiaent)連接而成的“宇宙串珠”。要理解它的結構,必須拆解這些組件的物理特征:pusanoqgpusanoqgcoescapusano類星體群),這是斯隆長城中最早被識彆的組件1991年由天文學家羅傑·克勞斯rogercoes)和路易斯·坎帕諾uiscapusano)通過類星體巡天發現)。它包含約18個類星體asar),分布在直徑約3.5億光年的區域內,紅移約為1.2即距離地球約88億光年)。

類星體是宇宙中最亮的天體,由超大質量黑洞質量約為10?10?太陽質量)吸積周圍氣體產生。coescapusanoqg中的類星體並非隨機分布,而是沿著一條狹窄的纖維結構排列——這說明它們所在的暗物質暈被同一個大尺度引力場束縛。2011年,錢德拉x射線望遠鏡cqg的觀測發現,其中存在大量高溫熱氣體溫度約為10?10?開爾文),這些氣體填充在暗物質暈之間,形成了連接類星體的“熱氣體橋”。熱氣體的存在,證明qg中的超星係團正在通過引力相互靠近,未來可能合並成一個更大的結構。

2.終端超星係團:sdssj1030+0524

斯隆長城的“末端”是sdssj1030+0524,這是一個年輕的超星係團紅移約為2.3,距離地球約110億光年)。與coescapusanoqg相比,它的結構更“鬆散”:包含約12個星係群,每個群的質量約為1013101?太陽質量,分布在直徑約2億光年的區域內。

sdssj1030+0524的特殊之處在於,它是斯隆長城中恒星形成率最高的區域。根據哈勃太空望遠鏡hst)的光譜觀測,其中星係的恒星形成率starforationrate,sfr)平均約為100soarassesperyear而銀河係的sfr約為1soarassperyear)。高恒星形成率的原因是,這個超星係團正處於“氣體富集期”——來自宇宙網纖維的冷氣體溫度約為10?開爾文)正在被引力牽引到星係群中,為恒星形成提供了充足的原料。

更有趣的是,sdssj1030+0524中的星係幾乎都是螺旋星係spiragaaxy)。螺旋星係的形成需要穩定的氣體供應和較低的潮汐力tidaforce)——而斯隆長城的纖維結構恰好提供了這兩個條件:纖維中的氣體沿引力通道緩慢流入星係,避免了劇烈的合並事件合並會破壞螺旋結構,形成橢圓星係)。

3.暗物質骨架:不可見的“建築師”pusanoqg還是sdssj1030+0524,它們的存在都依賴於暗物質骨架。通過引力透鏡效應gravitationaensing)——暗物質的引力彎曲背景星係的光線,形成畸變的像——天文學家可以繪製斯隆長城中的暗物質分布。

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2015年,歐洲南方天文台eso)的團隊利用vtveryargeteespe)的use儀器,對斯隆長城中的一個超星係團進行引力透鏡觀測。結果顯示,暗物質在該區域的分布呈現“細絲狀”,密度比背景高約10倍。這些暗物質細絲就像“宇宙高速公路”,將星係群連接在一起,並引導氣體流入星係中心。

更關鍵的是,暗物質骨架的形狀決定了斯隆長城的形態。由於暗物質的引力塌縮在垂直於纖維的方向上更強稱為“平麵外約束”),物質更傾向於沿纖維方向聚集,因此斯隆長城的厚度遠小於長度——這與宇宙網的“薄盤”特征完全一致。

四、星係演化的“實驗室”:斯隆長城中的恒星形成與合並曆史

斯隆長城不僅是宇宙結構的標本,更是星係演化的實驗室。通過分析其中星係的類型、金屬豐度etaicity)和運動學特征,我們可以還原宇宙中星係如何從早期的高恒星形成率,演化到今天的“成熟”狀態。

1.星係類型分布:橢圓與螺旋的“邊界”

斯隆長城中的星係類型分布呈現出明顯的徑向梯度:從纖維中心到末端,橢圓星係eipticagaaxy)的比例逐漸降低,螺旋星係的比例逐漸升高。例如,在coescapusanoqg纖維中心)中,橢圓星係占比約為45;而在sdssj1030+0524纖維末端)中,橢圓星係占比僅為15。

這種梯度的原因是合並事件的頻率。纖維中心的超星係團密度更高,星係之間的引力相互作用更頻繁,導致大量合並事件——合並會將螺旋星係的盤結構破壞,形成橢圓星係。而在纖維末端,星係密度較低,合並事件少,螺旋星係得以保留。

此外,橢圓星係的金屬豐度更高約為太陽的0.30.5倍),說明它們經曆了更長時間的恒星形成和化學演化。合並事件會將星係中的氣體壓縮,促進恒星形成,同時將重元素金屬)富集到星際介質中——這也是橢圓星係金屬豐度更高的原因。

2.高紅移星係:早期宇宙的結構印記

斯隆長城中的高紅移星係redshiftz>2,距離地球超過100億光年)是研究宇宙早期演化的“時間窗口”。這些星係形成於宇宙“再電離時代”reionizationera,約1億10億年後),此時宇宙中的中性氫被恒星的紫外線輻射電離,形成我們今天看到的透明宇宙。esebbspaceteespe)的近紅外光譜觀測,天文學家發現斯隆長城中的高紅移星係具有以下特征:

小尺寸:直徑約為今天銀河係的110約1千秒差距),但恒星形成率極高約為1000soarassesperyear);

低金屬豐度:金屬豐度僅為太陽的110011000,說明它們是宇宙中最早的“恒星工廠”;

緊密的成團性:這些星係往往成群分布,每群包含510個星係,分布在直徑約1千萬光年的區域內——這是斯隆長城纖維結構的“早期雛形”。

這些特征驗證了宇宙學中的“層級形成”理論hierarcforation):星係先形成於小質量的暗物質暈中,然後通過合並形成更大的星係,同時所在的暗物質暈也合並成更大的結構如超星係團)。斯隆長城中的高紅移星係,正是這一過程的“活化石”。

3.星係的運動學:“呼吸”的宇宙網

斯隆長城中的星係並非靜止不動,而是沿著纖維結構做周期性運動。通過sdss的光譜數據,天文學家測量了星係的徑向速度沿視線方向的速度),發現纖維中的星係具有明顯的“速度梯度”:從纖維的一端到另一端,速度變化約為500ks。

這種速度梯度是暗物質暈的引力束縛的結果。纖維中的暗物質暈形成一個“引力勢阱”gravitationapotentiae),星係在這個勢阱中做簡諧振動sipeharonicotion),周期約為100億年——正好是宇宙年齡的34。換句話說,斯隆長城中的星係正在“呼吸”:它們從纖維的一端向另一端運動,然後返回,循環往複。

這種運動不僅塑造了星係的分布,還影響了星係的演化。例如,當星係向纖維中心運動時,會遇到更多的氣體和暗物質,恒星形成率升高;當它們向末端運動時,氣體供應減少,恒星形成率降低。這種“呼吸”模式,解釋了斯隆長城中星係類型的徑向梯度。模型能否解釋斯隆長城?

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模型的預測,但它的一些特征仍對模型提出了“微調”要求。其中最關鍵的問題是:暗物質的性質是否足夠“冷”d),以形成如此細長的纖維結構?

模型中的暗物質是“冷”的——即它的粒子運動速度遠低於光速非相對論性)。冷暗物質的引力塌縮會形成小尺度的結構如矮星係),然後通過合並形成大尺度結構。這種“自下而上”的形成模式,被認為是斯隆長城等纖維結構的根源。darkatter,粒子運動速度較高),那麼小尺度的結構如矮星係)將無法形成,大尺度結構的形成也會受到抑製——斯隆長城這樣的細長纖維結構可能無法出現。因此,斯隆長城的存在,為暗物質的“冷”性質提供了間接證據。

模型能解釋斯隆長城的形成,但它的密度漲落幅度即宇宙早期量子漲落的大小)需要精確調整,才能產生這樣的結構。根據普朗克衛星的b觀測,宇宙早期的密度漲落幅度約為10??即十萬分之一)。如果這個幅度再小10,那麼斯隆長城這樣的結構將無法形成;如果再大10,那麼宇宙中的結構將過於密集,無法形成可觀測的纖維結構。

模型麵臨的普遍挑戰。天文學家正在通過更深入的觀測如sst的深度巡天)和理論研究如修改引力理論)來解決這個問題。例如,一些修改引力理論如f(r)引力)預測,暗物質的引力作用在大尺度上更強,可能更容易形成斯隆長城這樣的結構——但這些理論仍需觀測驗證。

六、最新進展:jst與下一代巡天的新發現

近年來,隨著jst的發射和下一代巡天項目如sst、eucid)的啟動,斯隆長城的研究進入了“精準時代”。這些新的觀測設備,正在揭開斯隆長城的更多秘密:

1.jst的高紅移星係觀測)和光譜儀nirspec)具有極高的靈敏度,能夠觀測到紅移z>10的星係距離地球超過130億光年)。2023年,jst團隊發布了斯隆長城中z=11的星係觀測結果:這些星係的直徑約為100秒差距僅為銀河係的1100),恒星形成率約為100soarassesperyear,但金屬豐度僅為太陽的1。

這些結果進一步驗證了層級形成理論:宇宙中的第一批星係非常小,但恒星形成率很高,它們通過合並形成更大的星係,最終成為斯隆長城中的橢圓星係。jst的數據還顯示,斯隆長城中的高紅移星係比之前預期的更多約為之前的2倍),這說明宇宙早期的結構形成比Λcd模型預測的更高效。

2.sst的深度巡天

即將於2025年啟動的sstargesynopticsurveyteespe,現更名為rubinobservatory)將對整個南半球天空進行深度巡天,累計獲取約200億個星係的光譜數據。對於斯隆長城來說,sst的價值在於提高結構的分辨率:它能夠識彆出斯隆長城中更小的超星係團質量約為1012太陽質量)和更細的暗物質纖維直徑約為1百萬光年)。

通過sst的數據,天文學家希望能夠回答:斯隆長城是否是一個更大的宇宙結構的一部分?例如,它是否與附近的“沙普利超星係團”seysupercuster)相連?如果是,那麼整個結構的長度將達到20億光年,成為宇宙中最大的纖維結構之一。


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