是否检测到重力错误?

2020-08-03 00:44:51

科学家在制作了一张详细的宇宙物质地图后说,我们的宇宙比预想的要同质得多。

这些发现可能表明,我们对宇宙的理解有一些非常奇怪的地方,这可能需要一种新的物理学,或者从根本上改变我们对暗物质的理解。

新的结果来自基洛度调查(Kilo-Degree Survey,简称KILDS),该项目使用欧洲南方天文台的甚大望远镜来绘制物质在我们宇宙中的分布图。到目前为止,根据对3100万个星系的分析,它已经绘制了大约5%的河外天空,这些星系距离我们多达100亿光年。

制作这样一张详细的地图可以让科学家检查星系如何在宇宙中分布的笨拙程度。这使得研究人员可以建立一幅宇宙中所有物质的图片,其中约90%是看不见的,由暗物质和稀薄气体组成。

这反过来又允许天文学家观察逐渐使宇宙变得不那么均匀或均匀分布的过程:宇宙中质量超过正常质量的部分会吸引周围区域的物质,这使得它们与其他部分的相似性降低。宇宙的膨胀抵消了这种增长。

由于这两个过程都是由重力驱动的,它们可以用来测试宇宙学的标准模型和我们物理学背后的假设。因为这让我们可以预测密度的变化会随着宇宙年龄的变化而变化,所以可以通过检查宇宙的同质或不同聚集程度来检验这些预测。

然而,这项新的研究发现,这些预测是错误的。宇宙的同质性几乎比我们目前对物理学的理解所暗示的要高10%。

就像最近的其他发现一样,比如宇宙膨胀率或哈勃常数的神秘差异,这些数据可能是标准物理模型中的又一条裂缝,可能需要我们重新思考我们对宇宙的看法。

爱丁堡大学的蒂尔曼·特罗斯特在一份声明中说:“问题是,这些问题是否可以通过小小的调整就能解决,例如,与完全惰性的冷暗物质的简单假说相比,暗物质的行为是否更复杂一些。”在一份声明中,爱丁堡大学的蒂尔曼·特罗斯特(Tilman Tröster)说。

但这一变化可能要根本得多,例如,这表明爱因斯坦的广义相对论可能需要更新换代。

新观测背后的研究人员热衷于强调,他们的重点是准确地进行测量,而不是对它们可以告诉我们的关于宇宙的东西-或者它们可以告诉我们关于宇宙的错误之处-做出任何飞跃。

波鸿鲁尔大学的亨德里克·希尔德布兰特说,作为一名观察宇宙学家,你要努力保持公正,尽可能准确地进行测量,而不存在理论上的偏见,这一点波鸿鲁尔大学的亨德里克·希尔德布兰特(Hendrik Hildebrandt)说。

天文学家将需要更多的数据来确保他们的结果是正确的。仍然有千分之一的可能性是因为他们观察到了宇宙中特别奇怪的部分。

当最终的遗产儿童地图出版时,额外的数据很快就会到来。这将比目前的大30%,并将包括所有孩子的观察结果,以便进一步研究。

世界各地的天文学家也在启动新的项目,绘制物质和暗物质在宇宙中的分布图,这可能会揭示目前的发现,并可能为它们提供一些解释。

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