可观测宇宙有2万亿个星系,但它们并不是均匀分布的,比如牧夫座空洞内部,就几乎不存在任何星系,如果银河系位于它的中心,今天的科学家大概率会认为银河系就是宇宙中唯一的星系,牧夫座空洞就是宇宙的全部。
但这些空洞究竟是怎么形成的,是宇宙战争的遗迹,还是高级外星文明设立的禁区?
严格意义上来说,空洞内部并非空无一物,直径3亿光年的牧夫座空洞内部还有60个星系,但是宇宙中的其它区域,3亿光年范围内至少有2000多个星系,所以空洞只是物质密度较低,比牧夫座空洞更大的是KBC 空洞,也被称为 “本地空洞”,它的直径达到了难以想象的 20 亿光年,还有 “阿里德努斯超空洞”和 “斯隆长城空洞”,它们的直径也都超过了 10 亿光年。
从宇宙整体的情况来看,空洞其实占了宇宙体积的80%以上,因为所有的星系加起来的质量,只有宇宙的5%,根本不足以填满整个宇宙,所以在宇宙地图上,星系们都是沿着引力脉络的丝线分布的,组成了宇宙纤维网结构,网眼就是形形色色的空洞。
拿银河系的上级,直径5.2亿光年的拉尼亚凯亚超星系团举例子,它只是相邻的两个空洞之间的节点而已,至于空洞真正的产生原因,要追溯到138亿年前的宇宙大爆炸才行。
138亿年前,当时时空和物质从一个原始奇点中诞生,新诞生的的宇宙仍然很小,并且由于量子涨落,一些区域比其他区域更密集,结果更密集的区域也更快地吸引物质,有时甚至从密度较小的区域吸走物质。
随着宇宙的膨胀,更密集的区域实际上聚集在一起,最终形成了我们今天所知道的星系团。与此同时,密度较小的区域继续因为它们密度较大的 “邻居” 的引力而失去物质。随着这个过程在数十亿年的时间里持续进行,最终导致了空洞和纤维状结构的形成。
所以我们可以认为,空洞是宇宙早期的遗迹,它在上百亿年的时间里不断膨胀,最终成为了可观测宇宙中最大的结构之一,但是也有人认为空洞本身是黑洞,但这个想法有点异想天开了,因为目前最大的TON 618黑洞的直径只有0.2 光年,牧夫座空洞的直径是3.3亿光年,两者完全没有可比性。
在三体里,一些文明为了避免被其它文明发现并摧毁,会选择把自身锁在黑域里,也就是宇宙中的一个低光速区域,从这个角度来看,宇宙空洞也很像是里面的文明自己设置的隔离带,但这些都是建立在宇宙存在大量外星文明的基础上的,事实却是,直到现在我们也没能在宇宙中找到外星人,人类好像就是唯一的智慧文明。
也许只有等到未来人类文明掌握光速飞船技术后,才能真正解开宇宙空洞之谜,甚至会发现银河系本身也处于一个空洞之中。