宇宙中最大的结构：或许能解答冷点如何产生(2)

　　这种作用的原理是：当光经过空洞时会损失能量，而且频率会降低，即转移到光谱中更红的一端。与大多数事物一样，光很容易受到引力的影响，后者在光的传播过程中能一直对光子施以作用。然而，在空洞内部，物质的缺乏导致光几乎不会受到任何引力的影响。对光子来说，穿越空洞就如同爬上一座高山，而爬山是要耗费能量的。

　　不过，光子可以重新获得这些能量。一旦光子穿过空洞，其周围再次充满了物质，在引力的牵引下，光子又重新充满了能量。

　　要使光子失去能量，你需要一个不断扩张的宇宙。在光子穿行于空洞内部时，宇宙也在越来越快地进行膨胀。当光子离开空洞的时候，由于宇宙膨胀，所有的物质变得更加稀薄；而由于物质的分布越来越分散，产生的引力效应就不像原来那么强。这些引力无法像原来一样将光子牵引起来，它也就无法恢复到原先的能量状态。

　　物理学家在20世纪60年代末期提出了这一现象，但至今还没有确实观测的证据。不过，在冷点被观测到之后，许多天文学家，如夏威夷大学的Istvan Szapudi等人就开始寻找这一现象，即萨克斯·瓦福效应(integrated Sachs-Wolfe，ISW)的证据。2008年，他有了发现。

　　令人惊叹的超级空洞

　　由于缺乏数据，Szapudi还无法鉴别出在微波背景辐射中留下印记的单个空洞。相反地，他和同事在100个空洞和星系团的统计分析中，搜寻所有ISW效应的证据。其中，星系团的引力形成了加热效应，并在宇宙微波背景辐射中留下了“热点”。研究者发现了一个真实的ISW效应，它使宇宙微波背景辐射出现了平均约十万分之一开氏度，即10 microkelvin的温度变化。

　　与比宇宙微波背景辐射平均低70 microkelvin的冷点相比，ISW效应显然小很多。不过，寻找ISW效应的意义在于表明空洞能产生冷点。如果一个空洞足够大，那它就应该具备形成冷点的能力。“如果这个冷点是宇宙微波背景辐射中最大的异常，那它就很可能是一个巨大空洞的标志——宇宙中一个极其罕见的空洞，” Szapudi说，“因此，我认为我们现在就应该去寻找它。”

　　Szapudi的第一次尝试是在2010年，结果徒劳无功。由于数据有限，只能覆盖冷点内很小的一部分。有趣的是，这些结果显示在距离地球不到30亿光年的地方，可能存在着一个空洞。

　　2014年，Szapudi和他的团队进行了再一次尝试。这一次他们获得了大量的数据，覆盖了比上一次多200倍的天空面积，并包含了整个冷点。如此庞大的覆盖范围——包括数以千计的星系——整合出了一个“诚意十足”的空洞。这些数据是毫不含糊的。“我们很肯定那里存在着一个空洞，” Szapudi说，“我能以我的房子担保。”