银河系是漂浮在一个巨大的空洞里吗？聊聊我们宇宙地址的新门牌

前几天晚上在阳台看星星，孩子突然问了我一句：“爸爸，我们家在宇宙里的地址是什么？”我脱口而出：地球，太阳系，银河系，本星系群……说到这里突然卡壳了，因为我隐约记得不久前看过一篇论文，说我们的银河系可能处在一个巨大的宇宙空洞里，这感觉就像住了几十年的房子，突然有人告诉你，你家小区其实建在一个巨大的盆地中央——你会忍不住想弄明白,这到底是怎么回事。

一个叫“KBC”的巨大泡泡

这个空洞有个挺学术的名字，叫KBC空洞（KBC Void），是以三位天文学家——基南（Keenan）、巴杰（Barger）和考伊（Cowie）——的名字首字母命名的，2013年，他们通过分析星系分布数据，发现我们周围大约20亿光年的范围里，星系的密度明显比宇宙平均水平要低，20亿光年是什么概念？光从这头走到那头的时间,比恐龙灭绝至今的时间还要长一百多倍。

我们可以用一个小动画来理解这个发现的过程：

说实话，20亿光年这个数字，我每次看到都觉得有点喘不过气，但更让我好奇的是：住在这个空洞里，对我们来说意味着什么呢？

这个发现是怎么来的？

天文学家们数星星——不对，是数星系，他们想知道宇宙中星系的分布到底均不均匀，这就好比你往一张白纸上撒芝麻，如果撒得均匀，每个小方格里的芝麻数应该差不多，但如果你发现某个区域的芝麻明显少很多，那里就是一个“空洞”。

KBC空洞有几个让人不得不重视的特征：

特征	具体数据	为什么重要
大约半径	约10亿光年	是目前已知最大的宇宙结构之一
密度对比	比宇宙平均低约30%	差异不算夸张，但统计上很显著
我们的位置	离空洞中心约几亿光年	我们不在正中心，算是在“近郊”

读到这些数字的时候，我不禁笑了——原来我们在宇宙里住得还挺偏的，连郊区都算不上，大概算是个“远郊”吧。

这件事为什么让我觉得特别有意思

你可能会问：知道我们住在一个空洞里，除了在朋友面前炫耀一下知识点,还有什么用？

还真有用，它可能帮我们解开一个困扰了天文学家很久的谜题——哈勃常数危机，简单说，就是测量宇宙膨胀速度的两种方法得出了两个不同的答案，一个大约是67，一个大约是73，这不像是测量误差能解释的,因为两边都测得很精确了。

而KBC空洞的存在，给出了一个很直觉的解释：因为我们住在一个密度偏低的空洞里，空洞里的引力比外面弱，所以局部的宇宙膨胀速度会稍微快一点，这就像你站在盆地的中央和在山上测风速——局部环境会影响你的读数。

2019年有一项研究（发表在《天文学与天体物理学》期刊上）专门讨论了这种可能性，如果空洞的影响被充分考虑，那两种测量方法之间的差距会从大约9%缩小到4%左右。

这事儿其实还没完全定论

说个实话，并不是所有天文学家都认这个解释，争议主要集中在两个地方：一是这个空洞到底是不是真实存在的，还是数据分析里的某种偏差；二是即使它存在,它对哈勃常数的影响是不是真的足够大到能解决问题。

但这恰恰是科学的魅力所在——它不是给你一个确定的答案，而是给你一个正在进行的、活生生的探索过程，我们现在知道银河系大概率住在一个巨大的宇宙空洞里，这种感觉就像突然发现你住的街区其实坐落在一个古老的陨石坑里，你看着周围熟悉的一切,突然有了一种全新的眼光。

前两天我又站在阳台上，看着夜空，心里想的已经不是“银河系有多大”这种问题了，我想的是：我们这个小小区，原来建在这么大一个盆地里，而这个盆地，又只是宇宙这张巨网里不起眼的一个泡泡，这种感觉很难形容——不是渺小，而是一种奇怪的轻松，好像知道了自己在宇宙里的真实位置之后，那些日常的烦恼忽然就没那么重了。（R.B. Tully等人的宇宙流研究以及2013年Keenan等人的原始论文,都帮我理解了这个宏大的图景）