臺北市立天文科學教育館

最近天文學家們在銀河系附近的宇宙空間中，發現一個由數個超星系團，與部分宇宙網結構所組成的氣泡狀結構，直徑約10億光年，氣泡中心距離銀河系約8.2億光年，此項發現對於宇宙學中推測宇宙膨脹的速率，具有非常重要的意義。

圖說：由數個超星系團和宇宙巨牆的一部分所組成，名為Ho’ oleilana的巨大氣泡結構，是綜合了宇宙流-4(Cosmicflows-4)和史隆數位巡天計畫(Sloan Digital Sky surveys)的觀測數據分析後發現的。氣泡直徑約為10億光年，中心距銀河系約8.2億光年。由圖解中顯示，以氣泡的大小來說，距離銀河系算是很近的。圖照來源：SCI News。

根據宇宙膨脹的理論模型，在宇宙誕生之後到約40萬年的時間中，整個宇宙充滿了由基本粒子所組成的高溫與高密度電漿。在此時期，電子和氫、少數的氦原子核都混雜在電漿之中。若電漿中產生了密度的些微不平均，會導致重力場同步形成些微的不平均。而在密度差異所產生的重力，與電漿的壓力相互平衡推擠下，將在電漿中產生疏密波，並以聲波的形式在電漿中傳遞，此理論稱為重子聲學震盪（Baryon Acoustic Oscillations，簡稱BAO）。這種聲學密度波的波前，在宇宙中的原子核將電子捕獲，形成氫、氦原子的瞬間，被固定下來。之後，在這些密度較高的區域，逐漸演化形成了遍布宇宙，由星系團所組成的大氣泡狀結構。根據在宇宙膨脹模型在電漿中所傳播的聲速推測，密度波能夠傳遞的距離約為5億光年。

而目前所觀測到，這個距離銀河系不算太遠，由星系團所形成的典型宇宙中大氣泡結構，就是約130億年前宇宙形成後所遺留下來的。由於此結構過於巨大，且距離我們較近，以至於超過天文學家們分析宇宙大結構的觀測範圍，而忽略了它的存在。根據觀測分析的數據結果顯示，此氣泡結構比科學家所推測的還要大，所以宇宙膨脹的速度有可能比現在預估的還要快。因此，天文學家們認為，目前的宇宙膨脹模型，或許需要重新檢視一下了。（編輯／蔡承穎）

資料來源：SCI News。

論文連結：Astrophysical Journal。