离地球30亿光年的宇宙超级空洞,会是宇宙背景辐射图中的冷斑吗?
天文学家发现了距离地球30亿光年有个超级空洞,宇宙空洞并不是指宇宙空间类似于虫洞的“隧道”,而是黑色的虚无空间。本来宇宙中有空洞并不奇怪,总有一些空间是没有星系的,但是太过于巨大的空洞,比如直径长达18亿光年的就不好理解了!

空洞真是虚无吗?
宇宙空洞并不是一定空无一物,只是那片区域没有光而已,科学界也有这样的说法,就像人们在夜晚走路只主意路灯所照耀的地方,而忽视了夜幕,人们观察星空只在乎闪闪的星星而忽视了漆黑的夜空。这说法似乎也过于牵强了,既然称之为空洞那么这个区域肯定存在着一些客观原因,我们先来分析为什么会有空洞,太过于巨大的空洞能威胁到大爆炸理论吗?
宇宙超级空洞形成
黑洞说法
在宇宙古老时期,经过大爆炸后有一些区域在引力作用下,形成超级巨型天体,该天体塌缩到一定密度极大时斥力作用产生爆炸,星系外围物质被爆炸驱散四方,爆炸后引力作用下重新凝聚经过漫长岁月形成黑洞,星系内部物质几乎被吞噬,外围物质又被驱散,所以形成宇宙空洞,空洞不空,里面还有个大黑洞。
可能也会有人疑问,这个巨型星爆炸后,物质都驱散开不也是形成空洞吗?这无法形成空洞,因为“后面”还有星系。
量子说法
经过大爆炸后的某一时间,量子涨落是个的不确定性,量子所携带的能量出现在哪个空间区域,那个空间的密度较大形成的引力也较大,而量子没有出现的区域密度较小,密度大的空间会吸引密度小的空间物质,最终形成星系,而密度小的空间变成宇宙超级空洞。

就个人而言认为第一种说法比较靠谱,因为量子出现的空间会让膨胀时间持续更久,并且会挤压低密度或结束膨胀的区域空间,这样就无法形成宇宙超级空洞。
微波背景辐射图与冷斑
宇宙中充满了背景辐射,诞生于大约138亿年前,被称之为最古老的光。以前用的古老电视机,调节偏离频道后出现的黑白小雪花图像,产生原因就是背景辐射的影响。

平均温度为2.7K的光子弥漫在整个宇宙,有一些区域温度低得不同寻常,后来科学界把这类区域称为“冷斑”。科学家在寻找这些冷斑的原因,为何温度会差距得那么大,会不会是宇宙超级空洞的ISW效应造成的?
ISW效应:由于空洞物质缺乏而密度较低,引力作用当然要比周边的高密度区域低,当光穿越宇宙空洞,周围引力作用让光线弯曲,如下图所示,类似于上下坡,这个过程的光速不变,区别在于“上坡”时造成能量的损失,而“下坡”后获得能量,但获得的能量小于上坡前的能量。只有暗能量让宇宙加速膨胀ISW效应才回发生。

宇宙微波背景辐射经过空洞,ISW效应导致温度差异足可以出现冷斑,因为光经过空洞会造成能量的损失,能量与温度成正比。
天文学家们开始寻找宇宙超级空洞位置,是否和冷斑的位置重叠,如果完全重叠证明了冷斑就是超级空洞造成的,也证明了暗能量的存在和ISW效应。
然而功夫不负有心人,天文学家在2015年发现了距离地球30亿光年的宇宙超级空洞,该空洞直径大约有18亿光年!并且确实与冷斑的位置差不多,当然也不能够说明两者的相关性,或许也有巧合的原因。但是经过一番努力计算,发现尺寸差距太大,想要造成这个冷斑需要的空洞还要大2-4倍!差距太悬殊了,所以科学界很多人认为只是位置巧合而已。所以目前没有任何证据表面冷斑与超级空洞的关联。
结语
如果超级空洞中密度过低,物质稀疏无法行成形成星体,由于量子涨落导致空间挤压原因,会颠覆宇宙大爆炸理论。个人认为黑洞说法比较靠谱,毕竟IWS效应只是个猜想而已,超级空洞如下图所示

至于宇宙微波辐射背景图冷斑的疑问,也许真的和超级空洞有关,又或者空间弯曲等现象造成的计算比例不对,还待科学深入的探索。
作者:宇宙探索与思考
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