科學家發布7年宇宙觀測結果
暗物質在宇宙中的分佈可能比想像的更平滑,這可能會顛覆人們對宇宙演化的理解。近日,科學家宣布了為期7年的千度調查(KiDS)的結果,他們使用位於智利的歐洲南方天文台超大望遠鏡(VLT)觀測了距離地球100億光年的宇宙中超過3000萬個星系。結果顯示,宇宙的均勻性比宇宙學標準模型預測的要高出近10%。
地圖顯示暗物質擴散。圖片來源:B.Giblin, K.Kuijken等
研究人員已經將相關論文提交給了《天文學與天體物理學》。
該研究第一作者、英國愛丁堡大學的Catherine Heymans說:“宇宙看起來並沒有我們目前最好的宇宙理論所認為的那麼成團塊。這意味著還有更多需要理解的東西。”
據《新科學家》報導,137億年前的大爆炸之後,宇宙經歷了一段膨脹時期,並在這個過程中留下了余熱,人們今天可以觀察到這一過程——宇宙微波背景輻射(CMB) ,它展示了物質在整個宇宙的擴散。然而,過去幾年對暗物質的各種研究已經顯示出CMB和暗物質分佈測量之間的矛盾,暗物質約佔宇宙質量的85%。KiDS的研究結果為這種差異找到了進一步證據。
這項調查研究了從地球上觀測到的在約5%的暗物質的引力作用下,宇宙中發生彎曲的光。這與另一項名為重子振盪光譜調查(BOSS)的單獨研究對星系群的觀察相結合,提供了對暗物質擴散的精確測量。
倫敦帝國理工學院的Alan Heavens表示,儘管其他調查也進行了類似研究,但這項最新研究的準確性令人矚目。他說:“這是迄今為止發表的最精確的研究結果。”
如果這些發現是正確的,它們可能會有一些廣泛的影響。這可能意味著,大尺度上的引力與人們想像的不同,正如愛因斯坦廣義相對論所預測的那樣,物質落入宇宙密集區域的速度比預期的要慢。或者,人們對暗能量的理解還遠遠不夠。暗能量被認為是推動宇宙加速膨脹的動力。
美國亞利桑那大學的Elisabeth Krause說:“我們的宇宙模型沒有預料到這種差異。人們不確定在後續系統效應是否存在解釋,或者這是新的物理學理論。”
但也不是每個人都相信這些發現。“這是一個誘人的結果,但它本身並不足以說明我們需要推翻一切。”Heavens說。
不過,如果其他調查的結果表明暗物質具有類似的平滑性,這可能是新物理學的開始。