宇宙中最大的结构：“武仙－北冕座长城”，它到底有多大？

当我们仰望星空，银河系已让我们感到渺小，但与宇宙中最大的已知结构：武仙－北冕座长城相比，银河系不过是一粒尘埃。


武仙－北冕座长城是可观测宇宙中已知最大的单一结构，2013年由美国和匈牙利天文学家团队通过分析伽马射线暴数据发现，它是一个由星系、星系团和超星系团组成的纤维状超结构，类似宇宙中的“高速公路网”，连接着无数星系。
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根据2024年最新观测数据，武仙－北冕座长城的尺寸如下：
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长度：约100亿光年（约30亿秒差距）。
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宽度：约72亿光年（约22亿秒差距）。
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厚度：约10亿光年。
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红移范围：1.6至2.1，距离地球约100亿光年。

相比之下，可观测宇宙直径约930亿光年，武仙－北冕座长城占据其直径的10.7%，相当于1/9的宇宙尺度！


武仙－北冕座长城的发现源于对伽马射线暴的深入研究，伽马射线暴是宇宙中最剧烈的爆炸事件，常由恒星坍缩或中子星合并引发，能量可在数秒内超过太阳百亿年的总输出，2013年，伊斯特凡·霍瓦特团队分析1997-2012年的伽马射线暴数据，发现武仙座与北冕座交界处14次伽马射线暴异常集中，红移值一致，暗示一个巨大的物质富集区。


通过雨燕卫星和费米伽马射线空间望远镜数据，科学家构建了三维星系分布图，揭示了这个超大纤维状结构，2023年，史隆数字巡天进一步确认，其包含约4万亿个类似小麦哲伦星系的星系，质量难以估量。


武仙－北冕座长城是“宇宙网”的一部分，宇宙网是大尺度下星系的分布模式，类似肥皂泡：星系沿纤维状“星系丝”排列，围成“宇宙空洞”，交叉处形成“星系墙”或“超星系团”，长城是最大、最密集的星系丝，由引力束缚的星系群组成，横跨数百亿光年。


相比其他结构：

史隆长城（Sloan Great Wall）：长13.8亿光年，仅为武仙－北冕座长城的1/7。

拉尼亚凯亚超星系团（含银河系）：直径5.2亿光年，约10万个星系，远逊于长城的4万亿星系。

巨型伽马射线暴环：长57亿光年，面积稍逊。

Ho'oleilana结构（2023年发现）：包含武仙－北冕座长城等，可能是更大网络的“外壳”。

武仙－北冕座长城的规模如此巨大，学者甚至怀疑其是否为“统计错觉”。


武仙－北冕座长城的发现动摇了宇宙学原理，该原理认为宇宙在3亿光年以上尺度应均匀各向同性，但长城的尺度是均匀性上限（约1.2亿光年）的8倍，物质密度波动远超预期，更令人困惑的是，其形成时间是宇宙大爆炸后37.9亿年（距今100亿年），远早于理论预测的80亿年以上。


武仙－北冕座长城，长度100亿光年，宽度72亿光年，是可观测宇宙最大的纤维状结构，包含4万亿星系，挑战了宇宙学原理和演化模型，它的发现不仅揭示了宇宙网的宏伟，也提醒我们人类的渺小与好奇的伟大。