星系排成纤维和墙，中间是几乎空着的巨大空洞

夜里坐飞机掠过一片城市群，往下看，灯不是均匀铺开的：它们沿着公路和河谷连成亮线，几条亮线交汇处格外耀眼，中间是大块没有灯的黑区。把尺度放大到一亿倍以上，星系在宇宙里的分布长得几乎一样。区别在于，城市的公路是人修出来的，宇宙的纤维是引力攒出来的。

星系在大于约 100 Mpc 的尺度上接近均匀，但在更小的尺度上强烈成团，串成纤维、墙与节点，之间夹着直径几十到上百 Mpc 的空洞。斯隆长城的长度约 400 Mpc，牧夫空洞的直径约 100 Mpc。这张网的骨架由暗物质构成，星系只是在骨架交叉处亮起来的那一小部分。

星系不是均匀撒开的，而是沿着纤维排

如果星系位置是随机的，巡天图上应该是一片均匀的斑点。实际看到的是一张网：细长的纤维把星系团连起来，纤维之间是稀疏区。

斯隆数字巡天在 2000 年代给出了第一张足够大的切片图，纤维与空洞的结构一目了然。此后重子声学振荡的测量又给这张网添了一把标尺：纤维之间的典型间距集中在约 150 Mpc。

空洞里并非没有星系，而是密度只有平均值的几分之一到十分之一。一个直径 100 Mpc 的空洞里，通常还能找到几十个星系。

空洞之所以值得研究，是因为它们的形状被暗能量和引力共同塑造：暗能量让空洞更容易被撑开，引力则试图把边缘的物质拉回去。空洞的统计性质因此成了限制暗能量模型的独立探针。

可见星系只占总质量的一小部分，大部分质量不发光。数值模拟从早期的随机密度场出发，只加引力，就能长出一张与观测形态高度相似的网。

把模拟的暗物质分布和巡天看到的星系位置叠在一起，两者在纤维走向上吻合。这说明星系的分布是被看不见的骨架牵引的，而不是自己组织成这个形状。

斯隆长城的长度约 400 Mpc，牧夫空洞的直径约 100 Mpc，这些都是常被引用的数字。但「最长结构」这个称号一直不稳，因为定义依赖样本边界和连接判据。

更大的候选结构也有报道，显著度却有很大争议。在标准宇宙学模型里，超过某个尺度的结构会与微波背景的均匀性产生张力，因此每一次「超大结构」的宣称都要经过统计检验。

观测证实星系位置的成团性、纤维与空洞的存在、两点相关函数在约 100 Mpc 处趋近于零、重子声学振荡的优先尺度。这些由多套巡天独立测到。

理论预言只靠引力的数值模拟应自发长出纤维—节点—空洞的结构，且纤维的走向应与暗物质密度峰值重合。这一预言在形态层面得到了很好验证。

尚未定论最大的几处结构是否与标准模型的预期冲突；「长城」类结构的统计显著度如何计算；以及空洞的形态统计能否真正区分不同的暗能量模型。

空洞里真的什么都没有吗？

不是。空洞里有稀薄的星系和气体，密度比宇宙平均值低一个量级左右，而不是零。它们只是缺少足够多的物质来形成新的星系。

这些结构是怎么形成的？

从早期宇宙的微小密度涨落出发，引力让密度高的区域越吸越多，密度低的区域被越掏越空。纤维是塌缩过程中的中间产物，节点是最先塌缩的地方。

宇宙网会一直长大吗？

会继续演化。暗能量主导后，膨胀加速，纤维之间的连接会被拉断，远处的结构逐渐退出彼此的因果联系，但局部仍在并合。