爱因斯坦提出,宇宙的时空并非平整的平面,而是拥有多个维度。任何具备质量的天体,都会让周边时空发生扭曲。人类自身同样会扭曲周围时空,只是人体质量太小,效应微弱到无法探测。恒星、星系这类大质量天体带来的时空形变,才能够被仪器捕捉。
基于多维度时空的猜想,天文学家开始寻找宇宙中与众不同的空间区域,波江座空洞就是最知名的案例。这是一片跨度约 10 亿光年的巨大区域,几乎找不到任何可见物质,这片巨型空洞形成的原因,至今没有统一答案。

明尼苏达大学天文学教授劳伦斯・鲁德尼科,在研究中证实宇宙空洞真实存在,空洞内部星系稀少,体量远超早期天文学的预估。相关成果发表在美国《天体物理学》期刊,论文数据显示,宇宙空洞在宇宙空间里占据的体量远超此前认知。这片区域就是天文学界所说的宇宙冷斑,宇宙微波背景辐射的温度,相比宇宙其他区域略低。
观测数据来自射电望远镜与威尔金森微波各向异性探测卫星。距离本地星系团最近的巨型空洞,就位于猎户座西南方向的波江座。有研究者提出猜想,这片区域的特殊状态,或许和更高维度的时空结构有关。
美国夏威夷大学的天文研究小组,对波江座空洞给出另一种推测。空洞内部有可能分布着暗物质。宇宙演化的计算机模拟结果表明,这类空洞结构,本身可以在三维时空体系内自然形成。

弦理论相关模型提出,我们所处的时空维度总数最高可达 11 维。其中大部分额外维度发生紧致化折叠,尺度微小,人类现有的探测手段无法感知。理论同时提出,在宇宙的其他区域,高维时空有可能以可观测的形式存在。
宇宙物质构成的数据显示,可见物质只占很小比例。宇宙绝大部分物质都无法直接观测,星系、恒星、气体、尘埃这些肉眼或者望远镜能够捕捉到的可见物质,在宇宙总质量里占比很低,超过 90% 的物质属于不可见的范畴。
波江座空洞同时拥有两项特殊标识,它既是宇宙微波背景辐射图上的冷斑,也是一处时空异常区域。宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸之后遗留下来的余热,当一片区域的辐射温度低于宇宙平均水平,就会形成冷斑信号。
后续观测项目陆续发现,宇宙中类似波江座空洞的巨型空洞并不罕见,只是距离地球更远,普遍达到数十亿光年。斯隆数字化巡天项目持续收集深空星系数据,持续对这类低密度空间开展测绘,不断记录更多宇宙空洞样本。

科学界针对波江座空洞的讨论一直没有停止。一部分观点认为空洞只是物质密度极低的普通宇宙空间;另一部分观点,则尝试用高维时空、暗物质分布去解释冷斑的温度异常。目前没有足够观测证据,敲定哪一种猜想成立。这片 10 亿光年的巨大虚空,依旧是宇宙留给天文学家的待解难题。