宇宙最大結構「武仙-北冕座長城」比想像更龐大！最新研究顛覆科學認知

最新天文研究發現，宇宙中已知最大結構「武仙-北冕座長城」不僅比科學家原先認知的更為龐大，部分割槽域甚至比預期更接近地球。這項發現直接挑戰現有宇宙演化模型，讓天文學界重新思考對宇宙結構的理解。

這片被稱為「超級星系團」的宇宙巨牆，是由無數星系組成的絲狀結構，形成於宇宙早期。有趣的是，這個氣勢磅礴的名字其實來自一位菲律賓天文愛好者Johndric Valdez的創意。雖然名稱取自武仙座和北冕座，但其實它橫跨的範圍更廣，從牧夫座一直延伸到雙子座區域。

2014年由István Horváth、Jon Hakkila和Zsolt Bagoly領導的團隊首次發現這個結構。如今同一團隊利用伽瑪射線暴(GRBs)這種宇宙中最劇烈的能量爆發現象，獲得更精確的測量資料。研究顯示，這片宇宙長城的實際範圍比原先計算的更廣，甚至包含一些過去未被識別、距離地球較近的伽瑪射線暴來源。

這項發現之所以驚人，在於武仙-北冕座長城原本已知的規模就已令人咋舌：寬達100億光年、高72億光年、厚度近10億光年。形象地說，這相當於可以容納94,000個銀河系並排在它的最長邊上，長度約佔可觀測宇宙總寬度的10%。

阿拉巴馬大學亨茨維爾分校的Jon Hakkila向Space.com表示：「雖然長城最遠端的範圍仍難以確認，但最有趣的發現是它最近的部分比我們原先認定的更接近地球。」相較之下，我們所在的銀河系屬於另一個名為「拉尼亞凱亞」的超星系團，其500萬光年的寬度在武仙-北冕座長城面前顯得微不足道。

研究團隊利用截至2018年觀測到的542個伽瑪射線暴資料進行分析，主要來自NASA的費米伽瑪射線太空望遠鏡和尼爾·格雷爾斯雨燕天文臺。Hakkila指出：「我們的樣本數量還不足以更精確地界定武仙-北冕座長城的最大範圍，但它很可能比我們原先認定的100億光年更為延伸。」

伽瑪射線暴之所以能幫助發現這個巨大結構，在於它們是宇宙中最明亮、能量最高的爆炸現象。Hakkila解釋，長時伽瑪射線暴(持續超過2秒)來自大質量恆星核心塌縮引發的超新星爆炸；短時伽瑪射線暴則被認為源自雙星系統中兩顆中子星的碰撞合併。

「這些劇烈能量爆發產生的相對論性粒子噴流，在遠離噴嘴處會產生伽瑪射線和X射線。」Hakkila補充道：「正因為伽瑪射線暴如此明亮，我們才能在極遠距離觀測到它們。」這種特性讓科學家能藉此標記宇宙中物質的分佈位置，即使宿主星系本身太過黯淡而無法直接觀測。

武仙-北冕座長城的存在之所以令科學家困惑，是因為它違反了宇宙學原理——該原理假設在大尺度上宇宙應是均勻且各向同性的。Hakkila團隊發現，伽瑪射線暴在銀河北半球天空的聚集程度明顯高於南半球，這與均勻分佈的預期不符。

根據宇宙學原理，在138億年宇宙年齡的限制下，任何超過12億光年的結構都不應該形成。因此，這個約100億光年遠、10億光年長的巨大結構無疑對現有理論提出嚴峻挑戰。「某些宇宙學模型能解釋這種超大結構，有些則不能。」Hakkila坦言：「這一切意味著什麼，目前尚無定論。」

展望未來，團隊計劃繼續分析現有伽瑪射線暴資料，並參與歐洲太空總署(ESA)提出的THESEUS任務開發工作。這項名為「瞬態高能源與早期宇宙巡天望遠鏡」的新任務，憑藉其無與倫比的靈敏度和天空覆蓋率，預計將大幅增加已知伽瑪射線暴數量，特別是在極遠距離或高紅移區域。

Hakkila充滿期待地表示：「這可能最終提供觀測依據，讓我們能完整描繪武仙-北冕座長城的全貌，為理解大尺度結構形成和宇宙網帶來突破性進展。」目前該團隊的研究預印本已發表在論文儲存網站arXiv上。