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      4. 利用引力透鏡重新確定宇宙物質的密度和結構

        作者:佚名 來源:物理學家組織網 時間:2020-05-06 17:03 閱讀:205 [投稿]
        宇宙學家們利用引力透鏡,重新確定了宇宙物質的密度和結構,進而可以為宇宙的總質量“稱重”。

        據物理學家組織網近日消息稱,宇宙學家們利用引力透鏡,重新確定了宇宙物質的密度和結構,進而可以為宇宙的總質量“稱重”。而目前表現出和以往的較大差異,可能預示著宇宙學標準模型的缺陷。該成果屬于歐洲的“千平方度巡天”計劃,相關報告發表在《天文學與天體物理學》期刊上。

        一百多年來,科學家們一直試圖更精確地了解宇宙的“體重”。這一認識對天文學研究的發展非常關鍵,因為物質和能量的平均密度被稱為宇宙密度參數,這一參數也正是標準宇宙模型的核心。不過,宇宙的質量非常難以衡量,因為科學家不但要了解宇宙中恒星和星系的重量,還要知曉現在對我們依然很神秘的暗物質、塵埃云甚至是中性氫的質量。

        此次,包括德國波鴻魯爾大學天文學家在內的團隊,對宇宙中物質密度和結構的研究有了新見解。研究人員稍早時間加入到歐洲的“千平方度巡天”計劃,研究宇宙密度結構數據上的差異。在一項最新分析中,研究結果涵蓋了額外的紅外線數據,使得差異更加突出,而這些差異可能暗示著宇宙學標準模型的缺陷。

        新研究利用引力透鏡效應確定了物質的密度和結構,并指出:當宇宙高質量物體偏轉來自星系的光線時,這些星系在與從地球上實際觀察時不同的位置以扭曲的形式出現;谶@一效應,科學家們可以計算出偏轉物體的質量,從而推算出宇宙的總質量。

        研究人員表示,這一數據集是唯一一個基于引力透鏡效應,并用額外紅外數據校準的數據集,這或是與此前普朗克聯盟研究數據偏離較大的原因。研究小組使用類似的校準方法評估了另一組數據集,結果與普朗克聯盟研究的值出現較大差異。

        這些強烈的偏差,正引發科學家們的激烈爭論,其是否真的意味著宇宙學標準模型是錯誤的?目前還需要更精確的物質密度和結構數據,相關研究或在2020年展開。


        圖:宇宙中的高質量物體并不是“完美透鏡”,當它們使光線偏轉時會產生扭曲,產生的圖像看起來就像是透過酒杯底部看到的一樣。

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