在我們宇宙中存在著形形色色的天體

比如我們?nèi)祟惿畹牡厍驅(qū)儆谛行?，帶給地球光和熱的太陽是恒星，太陽所在的銀河系屬于星系，銀河系和周圍的大小麥哲倫星系，仙女座星系，三角座星系，一起組成了本星系群，若干個本星系群會組成本星系團(tuán)，然后是超星系團(tuán)。

但你可曾想過，宇宙中其實還有一種結(jié)構(gòu)，它不同于行星恒星或者黑洞，它本身甚至沒有任何天體屬性，有的只是一片虛空。

宇宙空洞的故事

20世紀(jì)下半葉，天文學(xué)界在宇宙中發(fā)現(xiàn)了若干個奇怪的區(qū)域，這些區(qū)域的大小從11至150個百萬秒差距不等（一個百萬秒差距是326萬光年），它們都有一個共同特點，那就是區(qū)域內(nèi)部的星系分布極其稀疏，有的甚至根本沒有星系存在。

基于這種空曠的特性，天文學(xué)界將這些區(qū)域稱為“宇宙空洞”，截至目前登記在冊的空洞數(shù)量已經(jīng)達(dá)到了27個，平均范圍都在千萬光年級別的它們，成為了可觀測宇宙的重要組成部分，天文學(xué)界也開始相信宇宙中一定還存在數(shù)量更多的宇宙空洞，它們和宇宙網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一樣，都是宇宙的基本結(jié)構(gòu)。

在已發(fā)現(xiàn)的27個宇宙空洞里，有三個值得注意，因為它們距離地球比較近，它們分別是1981年發(fā)現(xiàn)的，距離地球7億光年，直徑2.5億光年的牧夫座空洞，距離地球3.07億光年，直徑3.58億光年的南方本超空洞，以及距離地球1.98億光年，直徑3.39億光年的北方本超空洞，它們內(nèi)部幾乎都空無一物。

其中尤以牧夫座空洞最為寂靜，因為另外兩個空洞只是內(nèi)部星系密度太低，還不至于空無一物，但牧夫座空洞一開始卻是真真正正的啥都沒有，當(dāng)時的天文學(xué)家還舉了個例子：如果把銀河系轉(zhuǎn)移到牧夫座空洞中心的話，人類文明可能直到現(xiàn)在也會認(rèn)為宇宙中只有銀河系這一個星系，而不可能發(fā)現(xiàn)其他河外星系。

但這個“空無一物”的記錄并沒有保留多久

在牧夫座空洞被發(fā)現(xiàn)6年后的1987年，天文學(xué)家首次在牧夫座空洞發(fā)現(xiàn)了8個星系，1988年又發(fā)現(xiàn)了3個，1989年又發(fā)現(xiàn)了15個，截至目前牧夫座空洞內(nèi)的星系數(shù)量已經(jīng)超過了60個，已經(jīng)不算是空無一物了。

然而就算牧夫座空洞內(nèi)有100個星系，對于這樣一個直徑2.5億光年的超級空洞來說也還是太少了些，因此天文學(xué)界猜測牧夫座空洞內(nèi)的星系之間的聯(lián)系并不緊密，它們彼此之間仍隔著相當(dāng)遙遠(yuǎn)的距離。

相比空洞內(nèi)的星系分布，天文學(xué)家們更想知道的是：宇宙中為什么會出現(xiàn)空洞？

從目前的大爆炸宇宙模型來看，138.2億年前的大爆炸產(chǎn)生了時空和物質(zhì)，而物質(zhì)在時空的膨脹過程中逐漸冷卻組成了各個星系，問題是根據(jù)大爆炸模型，宇宙中的物質(zhì)分布其實是非常均勻的，即各個方向上的星系分布密度大體一致，符合各向同性原理。

在這種情況下，不論是牧夫座空洞這樣的超級空洞，還是其他的小空洞，其實是不應(yīng)該存在的對，但它們?yōu)樯稌霈F(xiàn)呢？

答案是暗物質(zhì)和暗能量

這兩個誕生于20世紀(jì)90年代的物理學(xué)名詞，認(rèn)為我們宇宙中的星系其實只占了全宇宙質(zhì)能總量的5%，剩下的95%都是暗物質(zhì)和暗能量，在分布如此不均勻的情況下，普通物質(zhì)組成的星系們不可能填滿整個宇宙，只能在百億光年的尺度上形成纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，組成一條條以超星系團(tuán)為節(jié)點的宇宙長城。

而若干條宇宙長城之間存在著的大量空洞，其實都被暗物質(zhì)填滿了，只是人類文明目前探測不到暗物質(zhì)，才把暗物質(zhì)填滿的區(qū)域稱為宇宙空洞。

因此宇宙空洞的出現(xiàn)，本質(zhì)上是因為普通物質(zhì)無法填滿宇宙，而不是所謂的“星際戰(zhàn)爭遺跡”或者說宇宙牢籠。