相信大家都知道地球是太陽系中的一個行星，太陽是銀河系中的一個普通恒星，而銀河系也不過是宇宙中千億個星系中的一員。可是大家知道星系以及物質在宇宙空間中是如何分布的嗎？為什么說物質在宇宙空間中不是均勻分布的，下面就小編來給大家解答一下疑惑吧。

　　一個比較自然的想法是，宇宙中的各個地方應該是平等的，到處都分布著星系，沒有哪個點是特殊的，在足夠大的尺度上，物質可以說是均勻分布的。因為哥白尼日心說把地球降到一個普通行星的地位，打破了把地球放在宇宙中心的傳統，所以這一&ld;宇宙中處處平等&rd;的思想被稱為&ld;哥白尼原&rd;或&ld;宇宙學原&rd;。

　　但是觀測發現，宇宙并不是完全均勻的：有的地方有星系，有的地方沒有星系，還有的地方星系特別多，成為星系團。這看起來和&ld;宇宙學原&rd;相違背，其實并沒有。因為星系密集或稀疏的地方并沒有什么特殊之處，只是偶然形成的，這稱為&ld;隨機分布&rd;，可以通過統計的方法加以研究。物質和星系在遠大于單個星系的尺度上的非均勻分布，通常稱為大尺度結構。

　　那么，宇宙中的大尺度結構究竟又是什么樣子呢？這需要通過實際的天文觀測找出答案。這種觀測稱為巡天觀測，也就是系統地觀測一大片天空，記錄下其中所有星系的位置、亮度和性質，再根據這些數據分析出星系的分布規律。

　　現代的光學巡天可以分為兩種，第一種是通過照相獲得天體的像、亮度和在天球上的二維坐標（赤經和赤緯）。例如，在1949‐1958年間用帕洛瑪山天文臺12米口徑施密特望遠鏡進行的帕洛瑪巡天(PSS)，拍攝了赤緯－30°以北的天空。這一巡天觀測的最暗天體星等為22等。但從這種觀測中，還不能確定天體到我們的徑向距離。

　　第二種巡天是在照相巡天的基礎上，挑出一些目標拍攝其光譜。這種巡天可以根據星系光譜中一些譜線波長相對于標準波長的變化，確定其紅移。距離越遠，星系的紅移越大，因此可以紅移確定我們和該星系之間的距離，從而給出星系的三維坐標，更好地反映星系的空間分布。不過，光譜觀測所需的時間比較長，因此要完成光譜巡天比照相巡天難。20世紀80年代初期，哈佛大學天體物中心(fA)完成的fA紅移巡天第一次揭示了宇宙的大尺度結構。此后，人們又開展了一系列大尺度結構巡天。迄今為止，最大規模的巡天是美國的斯隆數字巡天(SDSS)，該巡天既包括測光巡天，也包括光譜巡天。

　　fA巡天觀測的第一片天區，有點像一個扇面或切開的一片西瓜。在圖上，每個星系用一個點表示，其到扇形端點的距離(徑向坐標)與星系的退行速度（等于紅移乘光速）成正比，可以直觀地顯示出這一區域內的大尺度結構。圖中可以清晰地看到，星系的分布并不均勻，有一些地方星系形成纖維狀或板塊形的結構，稱為巨壁，綿延幾千萬光年。還有一些地方則幾乎沒有星系，形成巨洞。在該圖中心部分，還有一個幾乎沿徑向的結構（有點像一個人形），被稱為&ld;上帝的手指&rd;。這實際是一個星系團，團內的星系有相對星系團中心的隨機運動，每個星系的速度又不相同，這一速度疊加到宇宙學紅移上，就使得本來在空間上密集在一起的星系在紅移方向（即沿我們的視線方向）上呈現較大的彌散，從而形成了&ld;上帝的手指&rd;。