天文学家发现“大得不可能存在 ”的巨大宇宙结构

星系细丝的艺术家印象图，星系细丝被认为是宇宙中可能存在的最大结构之一 美国国家航空航天局/戈达德太空飞行中心和国家超级计算应用中心高级可视化实验

用"难以置信"来形容它有多么巨大都不为过。星系超星系团通常是宇宙中最大的相对常见的结构，宽度超过一亿光年。它们可以连接成长达几亿光年的细丝，形成宇宙网的一部分。

大环不仅比这些结构大，而且比任何结构都要大。根据宇宙学原理（物理宇宙学的一个基本部分），对于宇宙中任何地方的任何观察者来说，宇宙在所有方向上都应该是均匀一致的。当然，恒星和星系的分布存在随机变化，但在最大尺度上，它们都融合在一起，形成像静态一样的同质模式。宇宙学原理为任何结构的大小设定了 12 亿光年的上限--大环公然无视这一限制。再打个比方，你电视上的静电几乎不可能排列成蒙娜丽莎的大图像。

如果这只是一个一次性的发现，那么我们很可能会把大环视为一个异常现象或一个错误。但它并不是唯一一个"不可能"的巨型结构，甚至也不是最大的。两年前，同样是这位天文学家，中央兰开夏大学的亚历克西娅-洛佩兹（Alexia Lopez），发现了一个长达33亿光年的新月形结构，被称为"巨弧"（Giant Arc）。2015 年，其他科学家发现了直径达到惊人的 56 亿光年的巨型 GRB 环。此外，还有海格力斯-北冕长城（Hercules-Corona Borealis Great Wall），这是一条绵延 100 亿光年的星系丝线，令人难以理解（不过其作为单一结构的地位还有待商榷）。

大环用蓝色标出，巨弧用红色标出 中央兰开夏大学/背景： Stellarium

更奇怪的是，大环和巨弧是在同一区域的天空中被发现的，而且距离差不多--距离地球 92 亿光年。研究小组说，这两个天体有可能实际上是一个更大结构的一部分。

洛佩兹说："根据目前的宇宙学理论，我们认为这种规模的结构是不可能存在的。我们认为在所有可观测到的宇宙中可能只有一个超大型结构。然而，大环和巨弧是两个巨大的结构，甚至是宇宙学上的邻居，这非常令人着迷。"

近年来，宇宙学原理屡遭质疑，科学家们可能需要研究更离奇的模型。这些巨型结构可能是由被称为宇宙弦的一维缺陷产生的。或者，它们可能是罗杰-彭罗斯（Roger Penrose）的共形循环宇宙学（CCC）模型的副产品，该模型基本上认为我们的宇宙是无限链条中的一环，一个宇宙的坍缩产生了大爆炸，从而诞生了下一个宇宙。

毫无疑问，天文学家将继续寻找更多这样的巨大结构，以帮助解开这个最大的谜团。

这项研究在 1 月 10 日举行的美国天文学会（AAS）第 243 次会议上发表。