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當您在某個物體內部時,很難看到其形狀。我們仍在尋找有關銀河系形狀的新證據。

至於宇宙的形狀?這很難衡量,但是之前多年的觀測資料顯示,它是平坦的:在太空中發出一束光,它會一直保持直線運動。

一項新的研究推翻了這種看法。根據歐洲航天局的普朗克衛星去年收集的資料,天文學家認為:宇宙實際上是彎曲和閉合的,就像一個膨脹的球體。

這意味著光子束最終將返回到它們開始的位置。

這是一個石破天驚的大事。英國曼徹斯特大學埃萊奧諾拉·迪·瓦倫蒂諾領導的國際天文學家團隊表示,他們的發現需要科學家“重新思考當前的宇宙模型”。

引力透鏡效應

他們說,宇宙曲率的線索是引力彎曲光路,這是愛因斯坦預言的一種叫做引力透鏡的效應。當背景光源發出的光在引力場(比如星系、星系團及黑洞)附近經過時,光線會像通過透鏡一樣發生彎曲。光線彎曲的程度主要取決於引力場的強弱。分析背景光源的扭曲,可以幫助研究中間作為“透鏡”的引力場的性質。

不僅是任何光線,還有宇宙微波背景(CMB)。這是恆星與星系之間中殘留的電磁輻射,其歷史可以追溯到大爆炸之後。

如果檢視普朗克衛星的資料,尤其是2018年的遺留資料,則表明宇宙微波背景的引力透鏡比其應有的強。有科學家稱這種異常為A透鏡,目前原因尚待解決,但研究小組認為,一種解釋可能是宇宙的形狀造成的。

瓦倫蒂諾團隊表示: “封閉的宇宙可以為這種效應提供一個物理解釋。在這裡,我們將進一步研究普朗克封閉宇宙的證據,表明正曲率自然可以解釋透鏡的異常振幅。”

彎曲的宇宙也許可以解釋這一異常現象,但是存在一些問題。一個是哈勃常數,它是宇宙膨脹的速度,也是宇宙學方面的一個棘手問題。哈勃常數的兩個測量結果不一致,而彎曲宇宙只會使預測變得更加困難。

來自暗能量(未知能量加速宇宙膨脹)的重子聲振盪調查的資料,也與封閉宇宙模型不一致,從引力透鏡觀測獲得的宇宙資料也與封閉宇宙模型不一致。

另外一論文也表明,普朗克A透鏡差異是資料中的一種偏差。

劍橋大學天體物理學家喬治·伊夫斯塔歐和史蒂文·格拉頓也分析了2018年的普朗克資料並找到了曲率的證據,但是,當他將其和其他普朗克資料與和重子聲振盪資料進行比較時,他發現“有力的證據支援平坦宇宙模型理論”。

因此,從廣義上講,許多資料似乎都支援一個扁平的宇宙,而不是一個封閉的宇宙學說,除了那個異常的A透鏡現象。就像鞋子上的石頭或襯衫上的毛刺一樣,它一直在煩擾科學家的研究。

這是一個需要解決的問題,但暫時可能無法解決。研究人員在論文中寫道: “未來需要進行測量,以澄清觀察到的不一致是由於未被發現的新物理還是僅僅是統計上的波動。”

該研究已發表在《自然·天文學》上

最新評論
  • 1 #

    宇宙背景微波輻射不是大爆炸的遺留,而是不可視宇宙發出的,我們可以觀測到的最後一瞥餘暉,這就解釋了筆者的疑惑

  • 2 #

    我也感覺整個宇宙肯定是一個封閉的球體。

  • 3 #

    人類感知的宇宙只是宇宙本體的區域性區間

  • 4 #

    宇宙不僅是三維的,以人類這種三維生物的感知認識能力,恐怕很難理解宇宙的物理結構。

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