3.3億光年只有60個星系，牧夫座空洞是怎麼形成的？

在直徑930億光年的可觀測宇宙裡，天文學家已經發現了數千億個星系

在大部分人的想像裡數千億個星系一定密密麻麻擠滿了整個宇宙，但事實上宇宙中還存在許多星系分布十分稀少的區域。

這樣的宇宙空間一般被稱為「空洞「

在距離地球7億光年遠的地方有一片直徑3.3億光年的時空區域，它被稱為「牧夫座空洞」，之所以這麼說，是因為天文學家在這裡發現了只發現了60個星系，而在宇宙其他地方，相同的大小的空間中都存在至少10000個星系。

除了數量稀少外，牧夫座空洞裡的60個星系之間的距離還都在1000萬光年以上，相較之下銀河系與鄰近的仙女座星系間距僅有220萬光年。

根據以上數據來看，如果牧夫座空洞內的星系上存在智慧文明的話，它們的天文學家大概率會認為宇宙中只有自己這一個星系，而如果銀河系位於牧夫座空洞中心，那麼人類在1960年之前將不會發現任何一個河外星系。

除了牧夫座空洞之外，2007年美國天文學家還在獵戶座西南方的波江座內發現了一個新的空洞。這個距離地球60億到100億光年，長度5億到10億光年的「波江座空洞」內部也並非空無一物，而是和此前的牧夫座空洞一樣存在若干個星系。

從目前的微波背景輻射圖來看，宇宙中的「深藍色冷點」幾乎都屬於巨型空洞，因為光子只有在經過物質密度極低的區域時能量才會降低，進而在宇宙微波背景輻射圖上留下冷點。

宇宙中為什麼會出現這麼多空洞？

在宇宙學中有一個概念叫「各項同性」，大意是說從地球向四周觀察，我們都能看到數量相差無幾的星系均勻分布在宇宙中，而哈勃望遠鏡歷次「深空場照片」也證實了這一概念。

但事實上哈勃望遠鏡的深空照片，只是對全天區的一小片（滿月的六分之一）進行長時間曝光後的結果，而射電望遠鏡巡視全天區後所獲得的圖像則表明，所有物質並不都會隨機均勻分布，星系們會在大尺度上會受到引力作用而形成一條條「細絲」，而後以超星系團為節點，構成「宇宙網狀結構」

在規模僅次於可觀測宇宙的宇宙網上，細絲被稱為「宇宙長城」，而細絲與細絲之間的「空曠區域」 就是宇宙空洞。

這些空洞是如何形成的？

在宇宙學模型裡，可被觀測到的「重子物質」（普通物質）只佔4.9%，佔比26.8%的暗物種和佔比68.3%的暗能量才是宇宙主流，其中暗物質為星系提供了額外的引力，確保它們不會分崩離析，暗能量則在大尺度上抵消了引力，使得宇宙正在加速膨脹。

但對於星系以及星系團來說，宇宙本身的膨脹與否並不會迅速波及到它們，真正能決定天體系統命運的只有引力。

138.2億年前的宇宙大爆炸發生後，對稱性破缺讓正反物質並未完全湮滅，造就了後來的物質宇宙，而物質又被引力所支配著，引力讓氫元素凝聚成恆星，讓恆星集結成星系，星系們則在宇宙膨脹和暗物質的作用下，成為一條條「紐帶」，最終形成了今天看到的宇宙網。

宇宙網的形成，本質上是因為普通物質無法布滿全宇宙，畢竟在暗物質和暗能量面前佔比4.9%的普通物質只能被支配，而無法主動去塑造宇宙的模樣。

牧夫座空洞的「誤會」

牧夫座空洞在網上經常「被和」巴納德68星雲搞混，因為巴納德68是一個暗星雲，從外表上和「宇宙空洞」十分相符，但事實上巴納德68距離地球只有400光年，真正的「暗區直徑」也不過0.5光年，所以大家千萬不要再將巴納德68暗星雲誤認為是牧夫座空洞了。