近一個世紀前，天文學家艾德溫‧哈伯發現幾乎所有星係都遠離銀河系。這項觀察結果成為現代宇宙學的基石，因為它提供了宇宙正在膨脹且始於大爆炸的關鍵證據。然而，即使在哈伯時代，天文學家也知道這種模式並不普遍。一個值得注意的例外是我們的鄰近星系仙女座，它正以每秒約 100 公里的速度向銀河系移動。
近五十年來，科學家一直對另一個相關的謎團感到困惑。大多數靠近我們的大型星系，除了仙女座星系外，似乎都在遠離我們，而不是被引力向內拉。這似乎令人驚訝，因為這些星系靠近本星系群（銀河系、仙女座星系和數十個較小的星系），其總質量應該會產生明顯的引力影響。
本地群上的一片巨大的宇宙葉子
由格羅寧根卡普坦研究所博士研究生 Ewood Wimpe 領導的國際研究小組相信已經找到了解釋。透過先進的電腦模擬，研究人員發現本星系群周圍的物質排列成一個巨大的扁平結構，延伸數千萬光年。這種結構不僅包括普通物質，還包括圍繞星系的不可見的暗物質。在這個平坦區域的上方和下方是巨大的空區域，稱為宇宙空洞。
模擬表明，這種物質排列可以準確地再現我們周圍觀測到的星系的位置和速度。換句話說，電腦模型成功地重現了天文學家在真實宇宙中看到的相同模式。
創造我們宇宙鄰居的虛擬雙胞胎
為了建立他們的模型，科學家從早期宇宙的條件開始。他們利用宇宙微波背景的測量來估計大爆炸後不久物質的分佈。然後，一台強大的電腦將這個早期宇宙隨著時間的推移向前擴展，最終產生一個與當前本地群體一致的系統。
由此產生的模擬複製了銀河系和仙女座星系的質量、位置和運動，以及本星系群之外 31 個星系的位置和速度。由於該模型與我們的周圍環境非常相似，研究人員將其描述為我們宇宙環境的「虛擬雙胞胎」。
當模型包含平坦的物質分佈時，周圍的星係正在以與實際觀察到的速度相似的速度遠離我們。儘管存在局部群引力，平面內的星系仍會受到通過同一平面的附加質量擴散的影響。這個遙遠的質量相當於本地星團的重力。同時，面外區域包含很少的星系，這就是為什麼我們看不到物體從這些方向落向我們的原因。
長久以來的謎團終於得到解釋
首席研究員埃伍德·溫佩 (Ewood Wimpey) 表示，這項研究是確定銀河系和仙女座星系周圍區域暗物質分佈和運動的首次詳細嘗試。 “我們正在探索早期宇宙的所有可能的局域結構，最終可能導致局域群。令人高興的是，我們現在擁有一個模型，一方面與當前的宇宙學模型一致，另一方面與我們當地環境的動態一致。”
天文學家阿米娜·赫爾米也對此結果表示歡迎，並指出這個問題幾十年來一直是研究人員面臨的挑戰。 “我很高興看到僅根據星系運動，我們就可以確定與本星系群內部和外部星系位置相對應的質量分佈。”
發布日期: 2026-03-06 06:55:00
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