天文學家近日發現了一個新的宇宙超級結構——Quipu。這一結構由星系簇及星系簇的簇組成，按長度計算，它可能是已知宇宙中最大的結構。
沙普利超星系團是在對局部宇宙的新研究中發現的五個巨大結構之一。以前被認為是太空中最大的上層建築，現在它已經被包括Quipu在內的至少四個其他上層結構所取代。
這一龐大的宇宙結構橫跨約13億光年，包含驚人的200千萬億(即200京)個太陽質量。
這一新發現的結構被命名為“Quipu”，靈感來源於印加文明使用的“基普”(Quipu)——一種以繩結計數和記錄信息的系統。
如同Quipu的複雜結繩結構，這一宇宙超級結構同樣複雜，由一條主幹狀的長絲狀結構以及多個側向絲狀結構構成。其長度超過13億光年(比銀河系長13,000多倍)，可能成為宇宙已知最長的天體結構，超越此前的紀錄保持者——拉尼亞凱亞超星系團(Laniākea Supercluster)。
這一發現1月31日發表於網站ArXiv上，目前尚未經過同行評審，但已被《天文學與天體物理學》(Astronomy and Astrophysics)期刊接受。
研究團隊在論文中寫道：“Quipu實際上在目標紅移範圍內的星系簇天空圖上肉眼可見，無需額外探測方法即可輕鬆識別。”
這張照片顯示了五個新發現的上層結構。Quipu(紅色)是在本地宇宙中發現的最大結構。其他的是沙普利(藍色)，巨蛇-北冕(綠色)，大力神(紫色)和雕塑家-飛馬座(米色)。
宇宙中的最大結構
新研究中的超級結構位於距地球約4.25億至8.15億光年之間。此前的研究表明，在更遠的宇宙深處可能存在更龐大的結構。例如，目前宇宙中最大結構的競爭者是“武仙-北冕座大牆”(Hercules-Corona Borealis Great Wall)，其距地球約100億光年，橫跨約100億光年。然而，該結構的存在仍有爭議。
在此次研究的數據集中，Quipu是發現的最大超級結構。此外，研究人員還發現了四個其他巨型結構。其中最小的是“沙普利超星系團”(Shapley Supercluster)，它曾被認為是已發現的最大超級結構，如今已被Quipu及另外三個結構超越，分別是“巨蛇-北冕座超結構”(Serpens-Corona Borealis Superstructure)、“武仙座超星系團”(Hercules Supercluster)和“雕塑家-飛馬座超結構”(Sculptor-Pegasus Superstructure)，後者橫跨兩個星座。
研究人員報告稱，這五個超級結構共包含可觀測宇宙中45%的星系簇、30%的星系和25%的物質，總體佔據宇宙體積的13%。
宇宙的神秘運動
研究人員還探測到了這些超級結構如何影響宇宙整體環境。它們會對宇宙微波背景輻射(CMB)產生影響。CMB是宇宙大爆炸遺留的微波輻射，均勻分佈在整個宇宙。
此外，研究人員發現，這些超級結構的局部引力場會影響星系的運動，從而干擾宇宙整體膨脹率(即哈勃常數，Hubble Constant)的測量。同時，大量物質的引力作用還會導致光的彎曲(引力透鏡效應)，可能使遠方天體的影像發生扭曲。
未來的研究可能會進一步探討這些大規模結構如何影響星系的演化。儘管宇宙正在不斷膨脹，這些超級結構終將被拉散，但它們目前仍然是獨特的宇宙現象，值得深入研究。
研究人員在論文中寫道：“在未來的宇宙演化中，這些超級結構終將分裂成多個坍縮單元，因此它們只是暫時的構造。然而，在當前階段，它們仍是特殊的物理實體，具有獨特的性質和宇宙環境，值得特別關注。”