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新的暗物質地圖證實了愛因斯坦的宇宙理論

新的暗物質地圖證實了愛因斯坦的宇宙理論

2023-04-14 Comments 0 Comment

暗物質是滲透在整個宇宙中的神秘的、看不見的物質,它將恆星、行星、星系和其他一切事物聯繫在一起。這個無形的宇宙之網現在已經被描繪得前所未有的詳細,再次證實了我們目前關於物理學和宇宙學的知識並不是一個幻覺。

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一個由160多名天文學家組成的國際團隊利用阿塔卡馬宇宙學望遠鏡(ACT),對占宇宙全部質量約85%的無形暗物質進行了新的揭示。這項具有里程碑意義的研究證實了愛因斯坦關於引力和宇宙學的理論,再次確認了物理學標準模型的有效性。

在ACT天文台於2022年底退役之前,研究人員通過再次觀察宇宙微波背景(CMB)收集了足夠的數據用於研究。CMB是一種瀰漫性輻射,充滿了整個可觀測的宇宙,傳統上被認為是宇宙的第一個電磁哀號,起源於宇宙只有38萬年的時候。

天文學家追踪了宇宙中大型結構的引力–包括暗物質–是如何在到達地球的140億年裡扭曲CMB輻射的,就像放大鏡彎曲通過鏡頭的光線一樣。根據這些觀測結果製作的新的詳細地圖顯示,宇宙的”塊狀”和膨脹率與基於愛因斯坦引力理論的宇宙學標準模型一致。

劍橋大學宇宙學教授Blake Sherwin說,新地圖為正在進行的辯論提供了新的見解,有人稱之為”宇宙學的危機”。這裡的”危機”源於最近通過使用星系中恆星發出的背景光而不是僅僅使用CMB化石輻射進行的測量。

這些結果似乎表明,暗物質不夠”結實”,無法將宇宙捆綁在一起,使得宇宙學的標準模型本質上是”破碎的”,或者至少是不完整的。相反,用ACT觀測站製作的新地圖與源於標準模型的預測”很一致”。目前,不再需要編造新的物理定律來”修復”我們關於自然界如何運作的知識。

普林斯頓大學物理學教授、ACT主任蘇珊娜-斯塔格斯(Suzanne Staggs)說,”CMB透鏡數據在追踪外面的東西的總和的能力方面,可以與更傳統的對星係可見光的調查相媲美。綜合來看,CMB透鏡和最好的光學測量正在闡明”宇宙中所有質量的演變”。

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