2021年发现的10个最奇怪的太空结构

我们越接近宇宙，它就会变得越美丽、越令人费解。

哈勃太空望远镜在 地球 上空运行超过 300 英里（480 公里），与它研究的许多星际物体相距数千万 光年 ，将“远程工作”带到了一个新的极端。就在下面的世界又一次大流行的一年中，奇怪而奇妙的太空发现从上面涌入，天文学家揭开了怪物黑洞、隐形磁性巨型结构和外星行星的宇宙宝库的帷幕。

为了提醒您，距离地球越远，宇宙就会变得越来越陌生，以下是 2021 年发现的 10 个最令人敬畏、最极端和最神秘的太空结构。

他们说在太空中，没有人能听到你 wakka wakka wakka wakka 。告诉吃豆人残骸，古老超新星的气体残骸已经呈现出经典视频 游戏 迷可以立即认出的形状。该天体，正式名称为 N 63A，是一颗恒星在距离 银河系 163,000 光年的不太远的大麦哲伦星云中因自身重量坍塌的产物。由此产生的过热气体的扩散偶然地呈现出这种形状。但是坐在吃豆人路径上的明亮“能量d丸”并非巧合。据美国宇航局研究人员称，这些颗粒是年轻的恒星，由很久很久以前承载吃豆人命运多舛的祖先恒星的同一气体云锻造而成。太可惜了……看来那颗星的生命已经耗尽了。

星系团是宇宙中最大的已知结构，由 重力 结合在一起。它们可以包含数千个星系、巨大的热气体云，有时还包含一两个水母的发光幽灵。天文学家在距离地球约 3 亿光年的南部天空中的星系团 Abell 2877 中发现了一种这样的水母。宇宙果冻的宽度超过 100 万光年，仅在窄带射电光中可见。

根据 3 月 17 日发表在 《天体物理学杂志》 上的一项研究，在如此窄的光带中从未见过如此大的结构。可能这种宇宙果冻实际上是一只“无线电凤凰”——一种由高能爆炸（如 黑洞 爆发）产生的宇宙结构，随着结构的膨胀和电子失去能量，经过数百万年逐渐消失，最后因另一场宇宙灾难（例如两个星系的碰撞）而重新焕发活力。结果是一个巨大的结构在某些无线电频率下会发出明亮的光，但在所有其他频率下会迅速变暗。鬼、水母、凤凰，三者合一！

别打喷嚏，猎户座！今年，科学家们发现了令人信服的证据，表明宇宙中最稀有的行星——一个同时围绕三颗恒星运行的单一世界——栖息在猎人 星座 巨大的、充满气体的鼻子的尖端。

被称为 GW Orionis（或 GW Ori）的恒星系统距离地球约 1,300 光年，是一个诱人的研究目标。三个尘土飞扬的橙色环相互嵌套，这个系统看起来就像天空中的一个巨大的靶心。在那个靶心的中心是三颗恒星——两颗彼此锁定在一个紧密的双星轨道上，第三颗在另外两颗周围广泛旋转。在 9 月 17 日发表在《 皇家天文学会月刊》上的 一篇论文中，研究人员基于先前的数据表明，恒星系统的三个环中的摇晃未对准几乎肯定是由其中一个环内存在一颗木星大小的大型行星引起的。如果未来的研究证实，这个巨大的世界将成为宇宙中发现的第一个“环绕”行星，或围绕三颗恒星运行的行星——并将让卢克·天行者的双重太阳母星塔图因真正赚钱。

2019 年，研究人员发布了第一张（也是迄今为止唯一一张）超大质量黑洞的照片，这是一个质量约为太阳 65 亿倍的巨大物体，位于距离地球约 5500 万光年的梅西耶 87 星系中。今年，科学家们使用新墨西哥州的超大阵列天文台再次观察了这个怪物天体，现在专注于从黑洞中心喷出的巨大物质和能量射流。研究小组的分析表明，这股巨大的喷流并不是直射，而是被一个螺旋状的磁场扭曲成奇异的“双螺旋”结构，从黑洞中喷出并深入太空近3300光年 研究人员说，这是迄今为止在银河喷流中探测到的最长磁场，

银河系的中心就像一个巨大的粒子加速，以接近光速的速度向宇宙发射被称为宇宙射线的带电物质束。在11 月 9 日发表在《 自然通讯 》杂志上的一项研究中，当研究人员试图绘制银河系中心附近 宇宙射线 的密度图时，他们发现了一些令人费解的事情：即使宇宙射线从银河系中心大量涌出，一个神秘的“屏障”仍然存在阻止大部分宇宙射线进入中心。该团队只能推测这种宇宙射线屏障的来源，但认为它可能是与我们银河系中央黑洞——巨大的人马座 A 相关的混乱磁场。

在 10 月 26 日发表在《 天文学与天体物理学 》杂志上的一项研究中，科学家们分享了一个巨大的“造船厂”的发现，在那里建造了星系，类似于我们的银河系长大的那个。这个巨大的结构，称为原星系团，包含 60 多个星系，距离地球 110 亿光年，把它放在宇宙中只有 30 亿年 历史 的一部分。像这样的原星团形成于空间区域，在这些区域中，称为细丝的长气体线纵横交错，为重力提供了大量氢气以凝聚成恒星和星系。研究人员说，在这个“造船厂”中聚集的年轻星系似乎以一种贪婪的、几乎不切实际的速度增长。这一发现表明，古代原始星团在组装现代宇宙的基础方面比研究人员想象的要有效得多。

两道气势相仿的云气，在美丽的银河中并排出现。被称为“分子团”的这些巨大的恒星形成气体区域横跨天空，似乎在金牛座和英仙座之间形成了一座桥梁。这是一个关于星光熠熠的爱情的天体故事——而且，根据最近的研究，这也是一个巨大的视错觉。

该地区的新 3D 地图由欧洲航天局的 盖亚 太空天文台提供，显示这些垂悬的云实际上相距数百光年，被一个完全没有气体、尘埃和恒星的巨大空球隔开。根据 9 月 22 日发表的一项研究，这个被称为 Perseus-Taurus Supershell 的新发现的裂缝宽约 500 光年。 天体物理学杂志快报 ，很可能是由数百万年前的灾难性超新星造成的。研究人员写道，好消息是古代爆炸可能加速了超级壳边缘的恒星形成，让这场星光熠熠的悲剧有了一个圆满的结局。

地球，连同太阳系的其他部分和附近的一些恒星，可能被困在一个巨大的磁隧道内——天文学家不知道为什么。天文学家在预印本数据库 arXiv 上的一篇论文中提出，一根长 1,000 光年且肉眼看不见的巨大磁化卷须管可能环绕 太阳系。 该团队对我们银河系附近两个最亮的无线电发射气体结构——北极支流和扇区——进行的调查表明，这两个结构可能是相互关联的，即使它们位于天空的不同侧。研究人员说，连接这些结构的胶水是长长的、扭曲的带电粒子和磁场的卷须，类似于一个“弯曲的隧道”，环绕着它们之间的一切，包括太阳系。作者建议，目前还不清楚这条磁性“隧道”的来源，但像这样的卷须可能在宇宙中无处不在，并且可能是一个包罗万象的纵横交错的磁力线网的一部分。

黑洞是凌乱的食客。当不幸的恒星冒险离这些贪婪的物体太近时，黑洞的极端引力在称为“意大利面化”的过程中将恒星拉伸成长面条状。今年 5 月，研究人员第一次直接看到了这种凌乱的过程，当时一个距离地球 75 亿光年、质量是太阳质量的 3000 万倍的黑洞将一颗经过的恒星困在了它的魔掌中。灾难性的遭遇产生了一道明亮的闪光， X射线 地球上的望远镜可以清楚地探测到无线电波。但它也揭示了黑洞极点周围的一种不寻常的吸收线模式，显示出一条长长的光在黑洞周围缠绕了很多次，就像一团毛线球。由于大多数吸收线通常出现在黑洞赤道附近，因此研究人员得出结论，他们肯定正在目睹恒星的意大利面化。现在，他们如何将巨大的餐巾纸送到另一个星系？

最后，对于今年所描述的离家更近的天体，在月球背面傲立的“神秘小屋”怎么样？中国的玉兔二号火星车于 10 月 29 日发现了这个立方体形状的异常，物体突出在原本均匀的地平线上方。它是斯坦利·库布里克 (Stanley Kubrick) 的《2001：太空漫游》(2001: A Space Odyssey) 中的外星人方尖碑吗？或者它是更无聊的东西，比如月球上的许多巨 石之一？根据中国国家航天局的说法，玉兔需要两三个月的时间来仔细观察——并希望得到一个令人满意的答案。在那之前，我们将乐观地看着天空。

宇宙膨胀速度超光速，是如何做到的？如何从科学角度解释这一现象？下面就我们来针对这个问题进行一番探讨，希望这些内容能够帮到有需要的朋友们。

爱因斯坦广义相对论给光速画了一个底线，便是宇宙空间中光速是更快的，是吊顶天花板，全部化学物质健身运动都不可提升这一吊顶天花板。而在宇宙空间数据库的特点中，宇宙膨胀是超出光速的，那样，很多网民就很困惑，即然化学物质健身运动不能超过光速，为什么宇宙膨胀就可以呢？

所说宇宙膨胀就是指全部宇宙空间的超大尺度持续膨胀，是由美国着名科学家埃德温·哈勃首先发觉并出示直接证据的。大家为了能留念他，第一艘顶尖室内空间望眼镜就以他的名字取名，哈勃室内空间望眼镜起飞后，让人们大大的宽阔了视线，对宇宙空间拥有颠覆性创新的了解。

哈勃是在1929年依据长期性观察，得到宇宙膨胀结果的。这一结果觉得，全部宇宙空间都是在持续膨胀，并且是均匀分布的，全部的星系都是在匀称地彼此之间分离出来，互相隔得越走越远。从地球观察，每个方位全是一样的，这就叫各向异性；距离大家越来越远的星系，退变速度就越来越快，退变速度与距离正相关关联。

从而，他得到了哈勃基本定律，简易描述为：V=HD。这儿的V表明星系退变速度；H意味着哈勃参量，界定为在距离大家10Mpc位置，星系退变速度，企业s/km（秒/公里）；D表明星系与人们的具体距离。Mpc是百万秒差别企业，1pc（秒差距）约为326亿光年。这一观察结果符合实际爱因斯坦广义相对论基础理论叙述，解决了爱因斯坦场论与绝对时空观的分歧，进而为爆发宇宙模型提升了至关重要关键直接证据，表明宇宙空间从奇异点发生爆炸逐渐，膨胀一直没停下过。

假如品牌形象的形容，如今的宇宙空间如同一个已经彭大的汽球，这一汽球便是奇异点膨胀而成，全部星系化学物质全是汽球膜上的星光点点纹路，伴随着汽球的持续膨胀，这种星光点点的纹路都是在互相避开，在气球表层一切一点向四周看全是一样的，因而宇宙空间没有核心。

这一汽球的膜便是宇宙空间（还可以说成时光），没有品质，星光点点的纹路就嵌入在宇宙空间的星系，是有品质的。这种有品质的星系自身并没有动，如同坐到列车上的人，列车在狂奔，车里的人并没有狂奔。还可以想象成烤蛋糕，吐司面包自身是时光，吐司面包在膨胀，嵌入在里面的蓝莓干也随着距离互相拉下，但蓝莓干没有动，仅仅伴随着吐司面包的膨胀互相隔得更开罢了。

伴随着宇宙空间的膨胀，原先挤在一起的星系就互相隔得愈来愈开，看上去便是互相避开。而宇宙膨胀仅仅时光的膨胀，并不是有品质的物件健身运动，因而不会受到光速窠臼管束。宇宙膨胀速度测算便是依据哈勃基本定律开展的。前边讲了，哈勃基本定律里边有几个解析几何，V意味着总速度，H代表哈勃参量，D意味着具体距离。依据这一公式计算，最先要了解哈勃参量，才有可能带入数据信息开展测算。

2006年，马歇尔太空飞行中心运用钱卓X射线望眼镜获得的结果是77km/s，偏差约15%；2009年，NASA（美国宇航局通称）依据la超新秀精确测量获得的效果为742±36km/s；2013年，欧空局依据普朗克通讯卫星精确测量得到的效果为678±077km/s；2019年，德国生物学家运用引力透镜效用得到的效果为824km/s。每一种方式测出的信息并不完全一致，乃至有比较大相距。不一样的信息估算出的宇宙年龄和膨胀速度是不一样的，今日大家将这种数据信息最合适的一下，获得一个均值为：（678+77+742+824）/4=7535km。

换句话说，在距离大家326万光年的部位，星系离去人们的速度约为7535km/s，依据这一最合适的的哈勃参量来计算宇宙膨胀速度，依照各向异性，越来越远越快，与距离成正比例关系的标准，就可以测算出随意距离星系相对性大家的退变速度了。

如326万光年的地点为7535km/s；1亿光年的地方为231135km/s。大家可观测宇宙的半径为465亿光年，换句话说距离大家比较远的那一个星系，离去大家换句话说退变速度就做到107477775km/s了。这一速度约光速的358倍，这就是所说宇宙膨胀速度超过光速的来历。这是由于所说宇宙膨胀超过光速，是全部宇宙膨胀的累加速度，品牌形象地说成全部宇宙空间气球的总膨胀速度，是我们与可观测宇宙比较远的星系互相离去的速度，并不是远距彼此之间星系分离的速度，这也是宇宙空间超大尺度总体的一个规律性，不能用在周边星体。

曾经的我用插竹杆形容过这个效用，假如插1000根竹杆，每根相距1千米，大家将每根竹杆距离都与此同时拉下1米，距离大家近期的这一根竹杆在1千米距离离去大家1米，视觉效果上压根难以感受到；但在距离大家1000Km的一根竹杆，就与大家一瞬间开启了1000米了，但这类速度提升效用就十分明显了。到了3亿根竹杆的部位，全部的竹杆1秒左右时间挪动1米（匀称膨胀），在第3亿根竹杆的部位，与观测者（例如地球）的距离不就每秒拉下了3亿米吗，就做到光速了。这表明宇宙膨胀仅仅超大尺度膨胀，在距离非常近的地区，膨胀比较慢，都不显著。

近距离的星体中间关键或是遭受吸引力管束，如太阳系乃至银河系，全是借助吸引力凝结在一起，遭受宇宙膨胀的危害难以传感出去。就算距离大家254万光年的仙女座星系，因为与银河系中间的极大吸引力功效，仍在持续挨近，预测分析在30~40亿光年后，这两个星系便会相碰结合在一起。

但整体科学合理观察证实，漫长的星系都是在离大家渐行渐远，最显著的直接证据便是红移现象。这也是电磁波的多普勒效应。凡以波的形式散播的事情都是有多普勒效应，如声波频率，快速挨近人们的车辆或火车鸣笛，就比没动时高昂；而避开时响声便会比没动时浑厚。

电磁波的多普勒效应便是快速挨近的物件光谱仪会向蓝端挪动，通称蓝移；快速避开的物件光谱仪会向红端挪动，通称红移。专家观察远处星系，全是红移，红移量与距离正相关，因此，根据红移量就可以判断星系离去人们的速度。而依据哈勃基本定律，获得了星系离去人们的速度，就可以推算出来这一星系与人们的距离。专家观察到的仙女座星系光谱仪产生蓝移，因而证实其已经看齐大家。

至此，大家应当懂了，宇宙膨胀超光速仅仅总体室内空间累加起来的超光速，而每一个部分膨胀速度是比较慢的，有的还受吸引力危害互相挨近。因而，宇宙膨胀超光速与爱因斯坦光速极限，不可逾越的基础理论彻底并不是一码事。

人们仰望星空时，也许会异常平静，这种体验感很清晰（也可能毫无意义）。然而，对于那些有着无限的好奇心的人来说，凝视星空会带来无尽的疑问与谜团。在视界线的另一端会是什么呢？暗物质又是什么，它是做什么的呢？宇宙究竟有多大？

最后一个问题（至少在这三个问题中）是我们能够回答的，尽管答案并不那么容易理解。，让我们不去涉及太多天体物理相关的话题，尽可能简单地回答这个问题：科学家们怎样知道宇宙有多大？

简短回答 ：借助具有不同观测距离的测量工具（三角视差、宇宙标准烛光、超新星亮度、星系红移、宇宙微波背景），可以创造一个宇宙距离阶梯，能够准确测量遥远的星系，以及宇宙的大小。

在我们了解到宇宙最大距离以十亿光年为单位之前，我们首先要从宇宙距离阶梯的第一级开始。

从近距离开始 -我们是可以用高中课堂上学过（且很快忘记）的基本三角函数尝试测量较近的宇宙距离，例如在太阳系内，或者银河系内与我们临近（不超过100光年）的宇宙。基本上只要你在一年中的某一刻测量一颗恒星在天空中一点的位置，然后在六个月后再次测量它的位置，就能够得到附近物体相对于天空中更遥远的恒星的位置。

假使你知道地球轨道的长度，然后根据这两次测量得出的角度，就有可能计算出实际距离（感谢勾股定理！）。但是，如果一颗恒星离地球越远，它的位移就越小，角度的测量就由易变难，因此就需要用到宇宙距离阶梯的第二级。

宇宙标准烛光 ----一旦超出了三角视差法的有效测量范围，天文学家们就会使用称作造父变星的恒星来测量，它们很常见且很明亮。这类特殊的恒星于1794年首次为人们发现，它们具有周期脉动的趋势，有规律地越变越亮或者越变越暗。更有意思的是，造父变星的脉动时间越长时，它就越亮；脉动时间越短，它就越暗。

用视差法（见上文）来测量附近的造父变星，然后比较它们与更遥远的造父变星的脉动周期时间，就可以确定它们的真实亮度，从而计算出它们的距离。造父变星遍布我们的银河系，它们的存在甚至超出银河系外（8000万光年远），称为宇宙标准烛光，能够作为标准的距离标识，形成了宇宙距离阶梯的关键一级。，

超新星亮度 ----尽管8000万光年好像是一个惊人的距离，但是宇宙是它的1000倍以上，这也意味着宇宙距离阶梯需要运用别的层级。超新星的作用也就在这里显现了，不过主要是特定的双星系统中的超新星。在这些双星系统中，一颗恒星暴死成为了白矮星，而它的伴星存活下来，接着白矮星吸积伴星的物质，不断变大，直到质量超过太阳质量的14倍（也就是钱德拉塞卡极限）。

在那时，又会发生一次巨大的爆炸，巨大到在半个可观测宇宙中都能看到，所释放的能量超出整个星系，也就形成了1A型超新星。已知爆炸质量的大小，天文学家们就能够计算出爆炸的绝对亮度，然后计算出遥远星系大概的宇宙距离。

星系红移----在更遥远的距离----数百亿光年外----哈勃常数就起作用了。这是宇宙膨胀的测量单位，以埃德温哈勃命名。接下来的对话可能会有一些混乱。也许很难理解，但是除了宇宙在以不断增长的速度同时向各个方向膨胀外；宇宙中不同物体之间的空间也在膨胀。这种物体间的膨胀(和加速)与暗能量有关，超出了本文的讨论范围，但足以说明，所有物体都在远离其他物体，并且越来越快。

目前的宇宙膨胀速度约为每秒72-74千米每秒，每百万秒差距(326万光年)。因此，你看得越远，星系远离我们的速度也越快。要确定非常遥远的星系的距离，你必须测量星系红移来确定星系远离我们的速度有多快。

当哈勃通过棱镜观察来自遥远星系的光时，他发现了一种“红移”，偏离了已知的颜色。简要解释一下，看到一个远离你的物体发出的光时，光会显得更红，因为它拉长了电磁频谱。而另一方面，当一个物体的光向你移动时，它会压缩磁场频谱，并产生“蓝移”。对于哈勃观测到的绝大多数星系都有这种红移，这意味着它们正在远离我们。通过在图上绘制不同的红移和已知距离，就有办法以相对较高的精度确定极远星系的距离。

宇宙微波背景----这是最终的测量工具，也可以说是宇宙距离的基准线。宇宙微波背景辐射(CMB)是大爆炸后最早期的残余辐射(最早是一个相对词，大约是大爆炸后40万年)。这种辐射是迄今为止在恒星之间的“空”空间中探测到的最古老和最远的辐射。通过这个基准线可以推断宇宙的年龄约为137亿年。

这也就意味着我们能看到的最远的时间是137亿年，因为光(以光速运动)到达我们需要137亿年。因此，“可观测宇宙”的半径为137亿光年，直径约为275亿光年。

但是，“已知宇宙”的半径并非137亿光年。再回想一下哈勃常数和它对宇宙膨胀的测量。来自宇宙微波背景辐射的光如今到达我们的眼睛已经走过137亿年了，但同时宇宙也在不断膨胀，把已知宇宙的边缘扩张到更远，虽然严格来说，我们并不能看到那么远。但是通过运用哈勃常数，我们可以计算出现在这些光子的起源，答案是惊人的——460亿光年远!这意味着“已知宇宙”的直径有920亿光年!

1WJ百科全书

2天文学名词

3 sciabc

宇宙有多大？-物理学网

斯普林格数据库

宇宙距离阶梯-物理学院

宇宙微波背景-普朗克（卡迪夫大学）

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

宇宙诞生于大爆炸，这种假设究竟是不是真实的呢？是不是真的不知道，但仅就目前看来，宇宙空间大爆炸是最佳的表述，最先在过去很长一段时间之中，人们对宇宙空间的出现有非常多的猜想，但比较影响很大有两种，一种是稳定基础理论，一种是大爆炸基础理论，稳定基础理论觉得宇宙的构造是相对稳定的，以往，目前和未来，宇宙空间永远是一模一样的。

次之稳定基础理论也认为，宇宙空间至始至终就在那，它不存在一个时长的开始，这换句话说宇宙空间无始无终，数不胜数，那样稳定理论的科学合理假设，以前也获得了一些专家的大力支持和信任，但是它最后却并没有变成数据库的特点，因为在表述宇宙空间是怎样问世问题上，宇宙空间大爆炸要更胜一筹。

宇宙空间大爆炸基础理论之所以能够变成流行，是由于的确有真实观察直接证据开展证明，第一个直接证据是红移，学术界们在观察宇宙空间时，发觉远方的星体已经加快离你渐行渐远，那就说明宇宙空间已经澎涨之中，而宇宙的膨胀会变长可见光波长，因此远方的星体在人类来看，便会传出红色的光。那样依据红移我们能得出一个结果，就是这些已经避开他们的星体，在过去的毫无疑问离你更靠近，甚至是在从前的某一环节，这种星体以某一种方式集聚在同一个地方，然后这个地区出现了发生爆炸，造成这种星体彼此之间相互之间避开。

宇宙微波背景辐射源，宇宙空间大爆炸基础理论觉得宇宙空间初期温度非常高，然后才慢慢下降至今日这个样，不过今天的宇宙空间环境温度虽然比较低，但大爆炸残留的辐射源应当依然存在才对。这就好像有一块烧糊的煤碳，尽管这方面煤碳已不吐火了，但是它还慢慢地对外开放能量释放，结论人们在观察宇宙空间时，真的就检测出了宇宙微波背景辐射源的出现，因此宇宙空间大爆炸理论，不但言之有理并且有据可依，确实很难让人不敢相信。

以上就是关于2021年发现的10个最奇怪的太空结构全部的内容，包括:2021年发现的10个最奇怪的太空结构、宇宙膨胀速度超光速，是如何做到的如何从科学角度解释这一现象、科学家们究竟是如何确定宇宙有多大的等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！