南向天體流的疑惑

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1986年，伯爾斯釘等7位科學家發現了一個所謂南向天體流。原來室女超星系團連同它近旁的3個超星系團，卻以每秒700公里的高速向南飛去，就象有一隻看不見的巨手，把它們猛拉過去了。

這一發現對科學界來說是個不小的震動，它威脅到流行的大爆炸宇宙論。因為「南流」的一個最可能的解釋是，在長蛇半人馬超星系團之外，可能隱藏著一個巨大的物質積聚，這對宇宙學家來說，頗為意外，並很難解釋。長期以來他們認為，宇宙在大尺度上是平滑的，物質分布是均勻的。後來又認識到，宇宙的結構要比原先想像的複雜得多，不僅星繫結成星系團、超星系團，而在星系團之間鑲以巨大的空穴，形成一種纖維狀結構。而今又觀測到，能把幾個超星系團拉著跑的巨大物質積聚，這使得宇宙物質成團性的尺度，超出了現行理論的範圍。

可是如今據「南流」的數據來看，它絲毫無誤。伯爾斯汀等人研究了約400個橢圓星系，並觀測到室女超星系團及其附近的超星系團都向南飄流，其速度在700公里/秒左右。 十幾年前，一批專家分析了室女超星系團之外的96個星系的數據，似乎有一個南向天體流，其速度在500公里/秒左右。這一令人吃驚的，倒不是其速度，而是其方向。這表明，這些超星系團受到其他力的影響，從而形成了疊加在宇宙膨脹之上的一種運動。不過當時科學界對這些發現反應冷淡，把它看作是一種取樣偏差所造成的後果。

按大爆炸論，宇宙起源於150億年之前的一個高溫、高密度火球的爆發，然後一直膨脹至今。美國天文學家哈勒在20年代觀察到所有的星系都在退行，為膨脹宇宙找到了第一觀測證據。人們以H0表示宇宙膨脹速度。對H0值有二種估算。一種是H0=50公里/秒/百萬秒差距，它的意思是，當觀察者向深空望去，每深入百萬秒差距(約330萬光年)，星系的退行速度就會因宇宙膨脹而加快50公里；另一種則為100公里/秒/百萬秒差距。H0值之所以難以確定，實在是星系運動太複雜了。

如果宇宙物質分布是完全均勻的，星系嚴格地遵守哈勃定律退行，那麼H0值的測定也不難了。可是真實宇宙並非十分均勻，故星系也不能夠嚴格地服從哈勃定律。絕大部分星系都屬於星系團，而後者又屬於超星系團，且形成纖維狀結構或「哈勃泡」，延展著10億光年左右。物質分布的這種非均勻性，使得宇宙動力學複雜化了。對於宇宙膨脹來說，星系間的引力作用，起到了一種剎車的效果。故觀測局部天域，看不出純「哈勃流」，只是得到一個減速的膨脹率。若我們在更大範圍上來看，譬如越出本星系群，立刻可見到宇宙膨脹的效應，但這還是打了折扣的，因為近旁還有無數星系，免不了受到自身引力網的糾纏，一旦跨出室女超星系團的範圍，即在超星系團際的水平上，就能看到哈勃流，也即純宇宙膨脹速度。而南向天體流也就是在這裡露面的。

一些理論家認為，這一南流的起源可能來自一個宇宙性的物質結聚的引力，果真如此，則尋找它的廬山真面目，眼下還較困難，因為這一南流矢量處在銀河平面之後，可見光被其所阻，當然，用其他的電磁輻射探測手段還是可行的。還有一種看法是，我們的室女超星系團及其鄰居皆從屬於某個特超星系團而後者又是一個還要大的特大超星系團的一部分，也就是說，天外還有天，而這個天，我們迄今尚不知悉。曲萊隆打算記錄南流矢量附近的1400個星系的紅移值，以查明那裡是否存在著一個超密的星繫結聚，以及它們是否顯出速度異常。如果確如此，那將說明確有特超星系團這樣的更大宇宙結構。

也有較少的研究者提出相反的看法：南流並不威脅膨脹宇宙的理論，哈勃流仍是宇宙的主宰，因為這種南流的速度不會超過宇宙膨脹率的15%。但他們承認，這的確使得現行的宇宙演化理論複雜化了，很明顯，宇宙在大尺度上是均勻的。這個證據主要來自宇宙微波背景輻射，因它具有99.8%的各向同性。按理論，這一輻射是宇宙原始大爆炸的餘輝，若宇宙在大尺度上是不均勻的，那麼勢必在這一輻射的不同角度上顯出差異。但同樣明顯的是，宇宙的不均勻性，要比過去理論家所推測的大得多。這一事態，使科學家處在宇宙的均勻性與成團性的兩種觀點之間。

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