天文学家利用宇宙的第一束光绘制了有史以来最详细的神秘暗物质地图,这张“开创性”的图像可能再次证明爱因斯坦是正确的。
这张新图片使用了 140 亿年前大爆炸后的湍流余波产生的光线,展示了宇宙爆炸形成后不久形成的巨大物质卷须。事实证明,这些卷须的形状与爱因斯坦广义相对论预测的形状非常相似。
新的结果与之前的暗物质图相矛盾,后者表明宇宙网——由横跨宇宙的氢气和暗物质铺就的纵横交错的天体高速公路的巨大网络——没有爱因斯坦的理论预测的那么块状。天文学家于 4 月 11 日在日本汤川理论物理研究所举行的未来科学与 CMB x LSS 会议上展示了他们的发现。
“我们利用大爆炸遗留下来的光线扭曲制作了一张新的质量图,” Mathew Madhavacheril(在新标签页中打开),宾夕法尼亚大学的宇宙学家,在一份声明中说(在新标签页中打开). “值得注意的是,198客户端APP
198优惠活动如何登录,它提供的测量结果表明,宇宙的‘块状’,以及它在 140 亿年的演化后的增长速度,正是你对我们基于爱因斯坦理论的标准宇宙学模型所期望的重力。”
阿塔卡马宇宙望远镜,位于智利的阿塔卡马沙漠。
阿塔卡马宇宙望远镜,位于智利的阿塔卡马沙漠。(图片来源:Debra Kellner)
科学家们认为,大爆炸后形成的宇宙充满了物质和反物质粒子,198彩票注册账户安全可靠
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因为物质和反物质在碰撞时会相互湮灭,今天刚刚在百度搜素198彩注册,发现现在开户可以找总代申请198
198彩网址注册彩金,真的假的呢?,如果两者的量相等,那么宇宙中所有的物质都应该被湮灭。然而,快速膨胀的时空结构,以及一些有益的量子涨落,使宇宙原始等离子体的部分保持完好无损。
然后,根据爱因斯坦相对论制定的规则,重力压缩并加热了这些等离子体袋,使得声波——称为重子声学振荡——以光速的一半从团块中向外扩散。这些巨大的波浪将尚未被自身吸入的物质推出,形成了婴儿宇宙网:一系列围绕着无数宇宙空洞的薄膜,就像水槽里的一窝肥皂泡。
一旦这种物质冷却下来,它就会结合成第一批恒星,这些恒星在网络缠结的股线的交汇点汇集成物质丰富的星系。
但在过去,研究宇宙网的天文学家发现了一个看似巨大的差异——物质的分布比预期的要均匀得多,也没有那么多块。这是一个不祥的迹象,表明现有的宇宙学模型缺少重要的物理学。
为了深入研究这种明显的差异,研究人员求助于美国国家科学基金会 (NSF) 位于智利的阿塔卡马宇宙学望远镜 (ACT),该望远镜从 2007 年到 2022 年扫描了整个夜空的四分之一。使用其极其灵敏的微波探测器,望远镜从宇宙微波背景辐射 (CMB) 中拾取光——宇宙第一束光是在大爆炸后仅 38 万年产生的——并使用一种称为引力透镜的过程来绘制 CMB 中物质的浓度图。
引力透镜是一种现象,在这种现象中,光穿过被强大引力场扭曲的时空区域时,会以曲线形式传播——扭曲和扭曲穿过一个巨大的游乐园镜子,直到它以被称为爱因斯坦环的拉长弧形出现。引力透镜可以探测暗物质,暗物质占宇宙物质的 85%,但无法直接观察到。
这张新地图与之前用星系可见光绘制的地图相矛盾,并表明爱因斯坦的原始理论比最初想象的要准确得多。
这对我们对宇宙早期演化的整体看法意味着什么还为时过早,但研究人员建议使用 ACT 的数据和西蒙斯天文台的最新观测制作的额外地图——一个正在建设中的阿塔卡马沙漠望远镜,可以扫描速度比ACT快10倍的天空——终于可以解开这个令人费解的宇宙之谜。