天文學家們已經把宇宙中所有物質的最全面的地圖之一放在一起。這項巨大的工作暗示了一個比我們想像的略微平滑的宇宙，表明我們的模型中可能缺少一些東西。目前廣泛被接受的一個理論是，大爆炸使物質向四面八方飛向膨脹的宇宙，從而開啟了我們所感知到的一切。

正如你所期望的那樣，它並不是均勻地散開，而是有著一種隨機性，所以某些地區的物質比其他地區多。隨著時間的推移，密度較高的區域開始形成塵埃和氣體雲，然後凝結成恆星、星系和其他一切。

通過研究今天宇宙中的物質分佈，科學家可以更好地了解塑造宇宙的力量。這包括像暗能量這樣的奧秘，暗能量被認為是推動宇宙膨脹隨著時間而加速。

現在，科學家們已經製作了迄今為止最精確的宇宙物質地圖之一。這樣做涉及到從兩個不同的望遠鏡調查中收集大量的數據，並相互核對，這有助於減少一個數據集的任何錯誤干擾結果的可能性。

第一個數據來源是暗能量調查，這個項目花了六年時間從智利的高空棲息地以近紫外、可見和近紅外光掃描天空。第二個是南極望遠鏡，它研究宇宙微波背景（CMB）–大爆炸的餘輝。

新研究中比較的兩張天空圖–暗能量調查（左）和南極望遠鏡（右）。

為了繪製該物質，科學家們專注於一種叫做引力透鏡的現象。從本質上講，具有巨大質量的物體實際上會扭曲時空本身，以至於光的路徑在經過時將會彎曲。測量這種彎曲的程度可以讓科學家們計算出一個特定區域內有多少質量，因此也有多少物質存在。

該分析大多與目前最廣泛接受的宇宙模型相吻合，即所謂的λ冷暗物質（ΛCDM）模型。然而，它可能不是一個完美的契合–該研究表明，物質聚集在一起的程度比我們想像的要小一些，這可能為一個全新的模型打開大門，以更好地解釋現實。

研究報告的作者埃里克-巴克斯特（Eric Baxter）說：”看起來當前宇宙中的波動比我們假設的錨定在早期宇宙的標準宇宙學模型中的波動略小。”

這並不是我們所謂的標準宇宙學模型中出現的第一個裂縫。ΛCDM要求存在一種叫做暗物質的神秘物質，只能通過它對常規物質的引力影響來觀察。然而，儘管天文學家們確信它的存在，但幾十年的實驗都未能直接探測到它。

還有一個問題叫做哈勃張力，以一種方式觀察宇宙的結果是一個所謂的哈勃常數的具體數值，但是ΛCDM模型在其他觀察方法的支持下卻得出了一個完全不同的數值。更奇怪的是，兩者都越來越確定，但卻沒有重疊，這表明物理學一個全新領域的存在。

新項目的研究人員承認，他們對物質不那麼容易凝結的性質的觀察還沒有達到確定所需的統計學意義的水平，未來的工作可能有助於確認這一點。

無論怎樣，這個新的宇宙物質地圖將為未來的研究提供一個良好的基礎。

這項研究發表在《物理評論D》雜誌的三篇論文中。