宇宙的空白区域？牧夫座的“大虚空”(图)
（图片来源：Tarwiyah/stock.adobe.com）
仰望星空，宇宙展现的是一片遍布繁星的天地。然而，视野从单颗恒星延伸至数亿光年的尺度时，看见的景象可能截然不同。有些区域星系稀少，仿佛被挖去一大块；有些巨大空旷地带可能包围着我们所在的银河系。
这些奇异景象，分别是牧夫座空洞、KBC空洞，以及宇宙微波背景辐射冷斑，它们并非肉眼可见的黑色洞穴，而是藏在宇宙大尺度结构与微波天空中的巨大异常，让人重新感受到宇宙的辽阔，以及人类对宇宙的了解仍有边界。
星系稀少的“大虚空”
在浩瀚宇宙中，有一片以空旷闻名的区域，位于牧夫座附近，通常被称为“牧夫座空洞”，也有“大虚空”之称。它大致呈现球形，半径接近2亿光年，是可观测宇宙中已知规模最大的空洞之一。
这片区域最令人惊讶的，并非完全没有星系，而是星系数量少得异常。依照相近大小区域的预期，原本应有2000个星系，牧夫座空洞却只有60个。相比之下，这片宇宙空间宛如一座宽广无比，却很少住客的空城。
牧夫座空洞于1981年由天文学家罗伯特・基什纳发现。当时，他透过星系红移调查描绘宇宙的大尺度结构，意外辨认出这片星系数量稀少的区域。空洞中心距离地球7亿光年，而武仙座超星系团位于其边缘附近的区域。
如此巨大的空旷地带究竟如何形成？一种假设认为，牧夫座空洞可能不是一次形成，而是由较小的空洞逐渐合并而成。牧夫座空洞的尺度与稀疏程度，已使它成为宇宙中特别醒目的巨大空白。
银河系可能身处的巨大低密度区
KBC空洞的名称，来自天文学家瑞安・基南、艾米・巴格尔与伦诺克斯・考伊。三人于2013年对这片相对空旷的巨大太空区域进行研究。依照相关假设，KBC空洞大致呈现球形，直径大约20亿光年。它不是一片完全空无一物的空间，银河系、本星系群，以及拉尼亚凯亚超星系团的大部分，都被认为位于这片低密度区域之内。我们熟悉的银河系，可能就在这片巨大空旷地带的内部，距离其中心仅有数亿光年。
这样的想像令人不禁重新衡量地球在宇宙中的位置，我们所处的银河系，并非孤立于一片绝对空无的地方，而是可能身处一个星系密度低于宇宙平均水平的广大区域。
南天一片异常低温的天空
在宇宙中，空洞的奇观可以用星系分布来描述，而另一种异常藏在整片天空的微波辐射之中。
宇宙微波背景辐射是遍布天空的微波讯号，其平均温度为2.7 K。在这片几乎均匀的背景之上，存在细微的温度起伏，还有一片范围广大的区域，温度却显得格外低，因而被称为“宇宙微波冷斑”。这片冷斑位于南天半球、波江座方向，这片冷区不仅低温，也因覆盖范围广大而显得异常。
对冷斑的一种解释是在我们与原始宇宙微波背景辐射之间，可能存在一片极其巨大的空洞。
当微波光子穿越空洞时，空洞内外的引力环境可能影响其能量，使我们观测到的温度低于周围天空。2015年一项研究提出，银河系附近可能存在一个直径18亿光年的超空洞，其中心距离银河系30亿光年，方向与冷斑相关。若这种结构确实存在，它将是已知规模最大的空洞之一。
宇宙的空白
牧夫座空洞中稀少的星系、可能涵盖银河系的KBC空洞与波江座方向那片低温的宇宙微波冷斑，三种天体奇观展现了宇宙不同形式的异常。
宇宙并非只是繁星密布的黑暗背景，它有密集的星系群，也有辽阔的空洞，有近乎均匀的区域，也有格外突出的低温斑点。即使人类已经能描绘数亿、数十亿光年的尺度，仍有许多天体与结构的存在、成因与意义无法明了。