科学家发布7年宇宙观测结果

地图显示暗物质扩散。 图片来源:B.Giblin, K.Kuijken等

本报讯 暗物质在宇宙中的分布可能比想象的更平滑,这可能会颠覆人们对宇宙演化的理解。

近日,科学家宣布了为期7年的千度调查(KiDS)的结果,他们使用位于智利的欧洲南方天文台超大望远镜(VLT)观测了距离地球100亿光年的宇宙中超过3000万个星系。结果显示,宇宙的均匀性比宇宙学标准模型预测的要高出近10%。研究人员已经将相关论文提交给了《天文学与天体物理学》。

该研究第一作者、英国爱丁堡大学的Catherine Heymans说:“宇宙看起来并没有我们目前最好的宇宙理论所认为的那么成团块。这意味着还有更多需要理解的东西。”

据《新科学家》报道,137亿年前的大爆炸之后,宇宙经历了一段膨胀时期,并在这个过程中留下了余热,人们今天可以观察到这一过程——宇宙微波背景辐射(CMB),它展示了物质在整个宇宙的扩散。然而,过去几年对暗物质的各种研究已经显示出CMB和暗物质分布测量之间的矛盾,暗物质约占宇宙质量的85%。KiDS的研究结果为这种差异找到了进一步证据。

这项调查研究了从地球上观测到的、在约5%的暗物质的引力作用下发生弯曲的宇宙中的光。它与另一项名为重子振荡光谱调查(BOSS)的单独研究相结合,提供了对暗物质扩散的精确测量。

伦敦帝国理工学院的Alan Heavens表示,尽管其他调查也进行了类似研究,但这项最新研究的准确性令人瞩目。他说:“这是迄今为止发表的最精确的研究结果。”

如果这些发现是正确的,它们可能会有一些广泛的影响。这可能意味着,大尺度上的引力与人们想象的不同,正如爱因斯坦广义相对论所预测的那样,物质落入宇宙密集区域的速度比预期的要慢。或者,人们对暗能量的理解还远远不够。暗能量被认为是推动宇宙加速膨胀的动力。

美国亚利桑那大学的Elisabeth Krause说:“我们的宇宙模型没有预料到这种差异。人们不确定后续系统效应中是否存在解释,或许这是新的物理学理论。”

但也不是每个人都相信这些发现。“这是一个诱人的结果,但它本身并不足以说明我们需要推翻一切。”Heavens说。

不过,如果其他调查的结果表明暗物质具有类似的平滑性,这可能是新物理学的开始。

(唐一尘)