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宇宙是什么样子的?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-12-05 09:08:40

今天发表在《自然天文学》杂志上的一篇论文认为,宇宙可能像一个球体一样弯曲并向自身靠拢,而不是像宇宙学标准理论所预测的那样平躺在一张纸上。作者重新分析了一个主要的宇宙学数据集,并得出结论,这些数据支持一个封闭的宇宙,有99%的确定性——即使其他证据表明宇宙是平的。

宇宙是什么样子的?

普朗克太空望远镜观测到的古老光被称为宇宙微波背景辐射(CMB)的数据“显然指向一个封闭的模型,”罗马Sapienza大学的Alessandro Melchiorri说。他与曼彻斯特大学的Eleonora di Valentino和主要来自牛津大学的Joseph Silk共同撰写了这篇新论文。

宇宙是否是平的——也就是说,两束并排穿过空间的光束是否会永远保持平行,而不是像在封闭的宇宙中那样最终交叉并回到它们开始的地方——关键取决于宇宙的密度。如果宇宙中所有的物质和能量,包括暗物质和暗能量,加起来正好是向外膨胀的能量与向内引力的能量相平衡的浓度,那么空间就会向四面八方平展。

宇宙诞生的主要理论被称为宇宙膨胀理论,它产生了原始的平直。自21世纪初以来的各种观测表明,我们的宇宙非常接近平的,因此必须接近这个临界密度——即每立方米空间中约5。7个氢原子的物质,其中大部分是不可见的。

普朗克望远镜通过测量在过去138亿年间通过宇宙的CMB光被偏转或被“引力透镜”的程度来测量宇宙的密度。这些CMB光子在返回地球的旅途中遇到的物质越多,它们受到的透镜就越多,因此它们的方向不再清晰地反映它们在宇宙早期的起点。这在数据中显示为一种模糊效应,它使光线空间模式中的某些峰和暗变得平滑。根据新的分析,CMB的大量透镜效应表明,宇宙的密度可能比临界密度大5%,平均每立方米有6个氢原子,而不是5.7个,所以引力占去了一切,宇宙就会自我封闭。
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