宇宙學的核心內容之一是理解宇宙是向各個方向均勻膨脹的。這是幾十年前的理論預測，也得到了宇宙微波背景測量的支援。但現在新的X射線觀測結果表明，情況可能並非如此--某些區域的膨脹速度可能比其他區域快。
各向同性假說認為，宇宙在任何方向上都有或多或少的共同特性。在絕對巨大的宇宙尺度上是這樣的--在區域性尺度上顯然是有差異的。這個想法幾十年來一直是宇宙學的一個重要觀點，而最近的觀測結果也認同了這一觀點。2013年，歐空局公佈了普朗克太空望遠鏡繪製的宇宙微波背景（CMB）地圖，即大爆炸遺留下來的輻射。而正如預測的那樣，它 "幾乎是完美的，"只有不同方向的微小溫度變化。
但看CMB就像看宇宙的“嬰兒照”，其只有38萬年的歷史。135億年後，不能保證今天的宇宙仍然是如此均勻。這正是這項新研究所要研究的內容--而結果讓研究者們大吃一驚。"我們與來自波昂大學和哈佛大學的同事一起，研究了目前宇宙中800多個星系團的行為，"該研究的共同領導作者Konstantinos Migkas說。"如果各向同性假說是正確的，那麼星團的屬性在整個天空中是一致的。但我們實際上看到了顯著的差異。"
該小組利用一系列X射線觀測臺進行了這些觀測，包括歐空局的XMM-牛頓衛星、美國宇航局的錢德拉望遠鏡和德國的ROSAT。這讓他們能夠測出這些星系團中的熱氣體的溫度，並將結果與這些天體在天空中的亮度進行比較。
如果宇宙在所有方向上都是一樣的--而且在所有地方都以同樣的速度膨脹--那麼溫度和距離相同的星系團應該有相似的亮度。但研究人員注意到，事實並非如此。"我們看到，具有相同屬性、溫度相似的星團，在天空的一個方向上似乎比我們預期的要暗，而在另一個方向上則比我們預期的要亮，"該研究的共同作者Thomas Reiprich說。"這種差異相當顯著，約為30%。這些差異不是隨機的，而是根據我們在天空中觀察到的方向有明顯的規律。"
該團隊排除了可能影響結果的其他因素。這些資料並不支援塵埃和氣體雲使某些區域變暗的想法，也不支援星團的巨大引力效應影響測量結果的想法。這讓研究小組得到的答案是，宇宙中不同區域的膨脹速度不同。這其中的影響是巨大的。許多天文測量都是基於這樣一個基本假設，即在整個宇宙中，某些宇宙學引數是恆定的。
"如果宇宙真的是各向異性的，哪怕只是在過去的幾十億年裡，這將意味著一個巨大的正規化轉變，因為當我們分析每一個天體的屬性時，都必須考慮到每一個天體的方向，"Migkas說。"例如，今天，我們透過應用一套宇宙學引數和方程來估計宇宙中非常遙遠的天體的距離。我們認為，這些引數在任何地方都是一樣的。但如果我們的結論是正確的，那麼情況就不是這樣了，我們必須重新審視我們以前的所有結論。"
值得慶幸的是，研究人員並不建議草率地重回原點。他們承認樣本相對較少，在接受如此深刻的結論之前，還需要更多的資料。歐空局的“歐幾里得(Euclid )”太空望遠鏡等未來的X射線任務將提供這些額外的資料。
這項研究發表在《天文學與天體物理學》雜誌上。
宇宙學的核心內容之一是理解宇宙是向各個方向均勻膨脹的。這是幾十年前的理論預測，也得到了宇宙微波背景測量的支援。但現在新的X射線觀測結果表明，情況可能並非如此--某些區域的膨脹速度可能比其他區域快。
各向同性假說認為，宇宙在任何方向上都有或多或少的共同特性。在絕對巨大的宇宙尺度上是這樣的--在區域性尺度上顯然是有差異的。這個想法幾十年來一直是宇宙學的一個重要觀點，而最近的觀測結果也認同了這一觀點。2013年，歐空局公佈了普朗克太空望遠鏡繪製的宇宙微波背景（CMB）地圖，即大爆炸遺留下來的輻射。而正如預測的那樣，它 "幾乎是完美的，"只有不同方向的微小溫度變化。
但看CMB就像看宇宙的“嬰兒照”，其只有38萬年的歷史。135億年後，不能保證今天的宇宙仍然是如此均勻。這正是這項新研究所要研究的內容--而結果讓研究者們大吃一驚。"我們與來自波昂大學和哈佛大學的同事一起，研究了目前宇宙中800多個星系團的行為，"該研究的共同領導作者Konstantinos Migkas說。"如果各向同性假說是正確的，那麼星團的屬性在整個天空中是一致的。但我們實際上看到了顯著的差異。"
該小組利用一系列X射線觀測臺進行了這些觀測，包括歐空局的XMM-牛頓衛星、美國宇航局的錢德拉望遠鏡和德國的ROSAT。這讓他們能夠測出這些星系團中的熱氣體的溫度，並將結果與這些天體在天空中的亮度進行比較。
如果宇宙在所有方向上都是一樣的--而且在所有地方都以同樣的速度膨脹--那麼溫度和距離相同的星系團應該有相似的亮度。但研究人員注意到，事實並非如此。"我們看到，具有相同屬性、溫度相似的星團，在天空的一個方向上似乎比我們預期的要暗，而在另一個方向上則比我們預期的要亮，"該研究的共同作者Thomas Reiprich說。"這種差異相當顯著，約為30%。這些差異不是隨機的，而是根據我們在天空中觀察到的方向有明顯的規律。"
該團隊排除了可能影響結果的其他因素。這些資料並不支援塵埃和氣體雲使某些區域變暗的想法，也不支援星團的巨大引力效應影響測量結果的想法。這讓研究小組得到的答案是，宇宙中不同區域的膨脹速度不同。這其中的影響是巨大的。許多天文測量都是基於這樣一個基本假設，即在整個宇宙中，某些宇宙學引數是恆定的。
"如果宇宙真的是各向異性的，哪怕只是在過去的幾十億年裡，這將意味著一個巨大的正規化轉變，因為當我們分析每一個天體的屬性時，都必須考慮到每一個天體的方向，"Migkas說。"例如，今天，我們透過應用一套宇宙學引數和方程來估計宇宙中非常遙遠的天體的距離。我們認為，這些引數在任何地方都是一樣的。但如果我們的結論是正確的，那麼情況就不是這樣了，我們必須重新審視我們以前的所有結論。"
值得慶幸的是，研究人員並不建議草率地重回原點。他們承認樣本相對較少，在接受如此深刻的結論之前，還需要更多的資料。歐空局的“歐幾里得(Euclid )”太空望遠鏡等未來的X射線任務將提供這些額外的資料。
這項研究發表在《天文學與天體物理學》雜誌上。