3.3亿光年只有60个星系，牧夫座空洞是怎么形成的？

在直径930亿光年的可观测宇宙里，天文学家已经发现了数千亿个星系

在大部分人的想象里数千亿个星系一定密密麻麻挤满了整个宇宙，但事实上宇宙中还存在许多星系分布十分稀少的区域。

这样的宇宙空间一般被称为“空洞“

在距离地球7亿光年远的地方有一片直径3.3亿光年的时空区域，它被称为“牧夫座空洞”，之所以这么说，是因为天文学家在这里发现了只发现了60个星系，而在宇宙其他地方，相同的大小的空间中都存在至少10000个星系。

除了数量稀少外，牧夫座空洞里的60个星系之间的距离还都在1000万光年以上，相较之下银河系与邻近的仙女座星系间距仅有220万光年。

根据以上数据来看，如果牧夫座空洞内的星系上存在智慧文明的话，它们的天文学家大概率会认为宇宙中只有自己这一个星系，而如果银河系位于牧夫座空洞中心，那么人类在1960年之前将不会发现任何一个河外星系。

除了牧夫座空洞之外，2007年美国天文学家还在猎户座西南方的波江座内发现了一个新的空洞。这个距离地球60亿到100亿光年，长度5亿到10亿光年的“波江座空洞”内部也并非空无一物，而是和此前的牧夫座空洞一样存在若干个星系。

从目前的微波背景辐射图来看，宇宙中的“深蓝色冷点”几乎都属于巨型空洞，因为光子只有在经过物质密度极低的区域时能量才会降低，进而在宇宙微波背景辐射图上留下冷点。

宇宙中为什么会出现这么多空洞？

在宇宙学中有一个概念叫“各项同性”，大意是说从地球向四周观察，我们都能看到数量相差无几的星系均匀分布在宇宙中，而哈勃望远镜历次“深空场照片”也证实了这一概念。

但事实上哈勃望远镜的深空照片，只是对全天区的一小片（满月的六分之一）进行长时间曝光后的结果，而射电望远镜巡视全天区后所获得的图像则表明，所有物质并不都会随机均匀分布，星系们会在大尺度上会受到引力作用而形成一条条“细丝”，而后以超星系团为节点，构成“宇宙网状结构”

在规模仅次于可观测宇宙的宇宙网上，细丝被称为“宇宙长城”，而细丝与细丝之间的“空旷区域” 就是宇宙空洞。

这些空洞是如何形成的？

在宇宙学模型里，可被观测到的“重子物质”（普通物质）只占4.9%，占比26.8%的暗物种和占比68.3%的暗能量才是宇宙主流，其中暗物质为星系提供了额外的引力，确保它们不会分崩离析，暗能量则在大尺度上抵消了引力，使得宇宙正在加速膨胀。

但对于星系以及星系团来说，宇宙本身的膨胀与否并不会迅速波及到它们，真正能决定天体系统命运的只有引力。

138.2亿年前的宇宙大爆炸发生后，对称性破缺让正反物质并未完全湮灭，造就了后来的物质宇宙，而物质又被引力所支配着，引力让氢元素凝聚成恒星，让恒星集结成星系，星系们则在宇宙膨胀和暗物质的作用下，成为一条条“纽带”，最终形成了今天看到的宇宙网。

宇宙网的形成，本质上是因为普通物质无法布满全宇宙，毕竟在暗物质和暗能量面前占比4.9%的普通物质只能被支配，而无法主动去塑造宇宙的模样。

牧夫座空洞的“误会”

牧夫座空洞在网上经常“被和”巴纳德68星云搞混，因为巴纳德68是一个暗星云，从外表上和“宇宙空洞”十分相符，但事实上巴纳德68距离地球只有400光年，真正的“暗区直径”也不过0.5光年，所以大家千万不要再将巴纳德68暗星云误认为是牧夫座空洞了。