新研究从“直接观测”推测宇宙结构

宇宙间粒子的相互作用如何让宇宙演化成现在人们看到的这个结构？一组研究者通过汇集大量星系的数据，反向推理出能够解释宇宙结构的理论。

一直以来，宇宙如何演变成现在看到的这种结构一直是很难解释的问题。合作研究员本森（Andrew Benson）说：“宇宙中所有粒子间引力的相互作用太复杂了，超出数学可以解释的范围。”

因此天文学家或者使用数学的近似值，以牺牲精确度为代价;或者模拟星系之间的相互作用，而不能模拟所有粒子之间的相互作用进行研究。

美国卡内基科学研究所（Carnegie Institution for Science）的科学家，用位于智利的麦哲伦巴德望远镜十年间的数据，分析了10万个星系，观测宇宙星系时间跨度大90亿年，从现代追溯到宇宙诞生仅45亿年的时期。

这份研究的负责人凯尔森（Daniel Kelson）说：“我们研究的一个主要目标是，汇总大量遥远星系内恒星的质量，使用这个信息作为探查宇宙如何形成这种结构的依据。”

他们的研究显示，密度高的物质团发展速度快，密度低的物质团发展速度慢。由此，他们反推出宇宙原始的物质分布和密度变化。

这份研究是第一个从单个结构的发展推测整个宇宙的发展的研究。他们认为物质密度的不均匀创造了宇宙最初的结构。这与宇宙早期的数据——由普朗克研究所提供的宇宙微波背景（CMB）数据相符。

凯尔森说，他们为这个宇宙结构难题提供了一种非常简单、准确的研究思路。

这份研究近期发表在《王家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。