哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的深空。(圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局/歐空局)
（神秘的宇的最地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（本·特納）：一項對2500多萬個星系的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，天文學(xué)家測量宇宙聚集度的宙聚方法存在奇怪的矛盾，這可能會威脅到描述宇宙形成和演化的集可佳理解標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型。
這種差異是推翻通過測量遙遠(yuǎn)星系的強(qiáng)大引力場對光的扭曲而發(fā)現(xiàn)的，表明宇宙并沒有之前預(yù)測的意想宇宙那么緊密。
如果測量是宇的最準(zhǔn)確的，它將加入哈勃張力，宙聚成為對我們關(guān)于宇宙如何演化的集可佳理解先入之見的又一個重大挑戰(zhàn)——這可能讓位于新的物理學(xué)，甚至是推翻一個完全不同的宇宙模型。研究人員在12月11日的意想宇宙《物理評論d》雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。
“我們在這里仍然相當(dāng)謹(jǐn)慎，宇的最”普林斯頓大學(xué)天體物理科學(xué)系主任邁克爾·施特勞斯在一份聲明中說，宙聚他是集可佳理解發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的團(tuán)隊的領(lǐng)導(dǎo)人之一?！拔覀儾⒉皇峭品f我們剛剛發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代宇宙學(xué)是完全錯誤的。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，只有20分之一的幾率是偶然的，這很有說服力，但并不完全確定。但是，隨著我們天文學(xué)界在多次實驗中得出相同的結(jié)論，隨著我們繼續(xù)進(jìn)行這些測量，也許我們會發(fā)現(xiàn)它是真實的。”
根據(jù)宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型，在大爆炸之后，年輕的宇宙是一個翻滾的等離子體肉湯，由于一種稱為暗能量的無形力量，它開始迅速膨脹。隨著宇宙的增長，與光相互作用的普通物質(zhì)凝結(jié)在看不見的暗物質(zhì)周圍，形成了第一個星系，由一張巨大的宇宙網(wǎng)連接在一起?，F(xiàn)在宇宙學(xué)家認(rèn)為普通物質(zhì)、暗物質(zhì)和暗能量分別約占宇宙的5%、25%和70%。
然而，這幅圖也存在越來越多的問題。為了測試他們的模型，天文學(xué)家經(jīng)常將過去和現(xiàn)在的宇宙進(jìn)行比較。他們過去的測量是從宇宙微波背景(CMB)中提取的，CMB是宇宙大爆炸后380，000年離開其源頭(重組原子)的宇宙第一縷光的靜態(tài)嘶嘶聲。
然而，從CMB預(yù)測的哈勃常數(shù)——一個追蹤宇宙膨脹速率的值——與從當(dāng)代宇宙中的天體得出的計算結(jié)果不一致。這種差異導(dǎo)致了宇宙學(xué)中的危機(jī)，即哈勃張力。
關(guān)于宇宙整體性的新差異集中在一個叫做S8的數(shù)字上，它測量了宇宙中有多少物質(zhì)聚集在一起。在使用普朗克衛(wèi)星研究宇宙微波背景(CMB)后，天文學(xué)家先前將數(shù)據(jù)插入宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型，并獲得了0.83的S8預(yù)測值。
這與使用日本斯巴魯望遠(yuǎn)鏡對S8的新測量相沖突，該望遠(yuǎn)鏡研究了星系中物質(zhì)的存在對光的扭曲程度。研究人員采用了它的結(jié)果，得出了一個更小的S8值0.77。這一新結(jié)果被另外兩項利用引力透鏡繪制宇宙物質(zhì)的合作所復(fù)制——暗能量巡天和千度巡天——使得單個異常結(jié)果不太可能出現(xiàn)。
參與分析的普林斯頓大學(xué)副研究員阿倫·卡納瓦迪(Arun Kannawadi)在聲明中說:“我們正在證實社區(qū)中越來越多的人認(rèn)為，早期宇宙(從CMB測量)和'僅僅' 90億年前的星系時代的測量結(jié)果之間存在真正的差異?！?br>盡管這個問題指出了我們對宇宙的理解中的另一個大洞，宇宙學(xué)家還沒有很好的方法來填補(bǔ)它。有可能宇宙學(xué)家對宇宙中暗物質(zhì)的數(shù)量或者它是如何聚集在一起的看法是錯誤的。也許暗能量在宇宙的生命過程中發(fā)生了變化——這一解釋將通過對宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的調(diào)整來解決S8和哈勃張力。
或者，最令人興奮的是，這可能意味著標(biāo)準(zhǔn)模式被打破了，需要徹底更換。為了讓科學(xué)家們確定這一點，他們將利用更強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行更精確的測量。兩個這樣的競爭者是智利的Vera C. Rubin天文臺和Nancy Grace Roman太空望遠(yuǎn)鏡，它們將分別于2025年和2027年上線。

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