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虽然宇宙正加速膨胀,物理学家:仍有某种力量在抑制宇宙生长

2023-9-16 未解之谜网

现有模型表明,“暗能量”正挤入星系之间导致宇宙加速膨胀,然而根据各种重力透镜效应、重力波等数据,有物理学家指出宇宙大尺度结构膨胀速度比模型预测的还慢,说明事实上还有另一种“东西”正在抑制宇宙生长。

ΛCDM 模型(ΛCDM Model)是目前能对宇宙微波背景辐射、宇宙大尺度结构(Large-scale structure)、超新星观测宇宙加速膨胀等现象提供合理解释的最简单模型,包含 6 个基本参数:重子密度、暗物质密度、宇宙年龄、尺度能谱指数、尺度涨落振幅、光深度。

根据模型,所有星系都附着在大尺度结构上,这个由无数气体、暗物质细丝构成的宇宙网在重力引导下花数亿年时间逐渐凝结成形,且还有某种能量正挤入结构之间空隙,以不断增加的速度轻轻将大规模结构向外推开扩张。

我们不知道这种神秘推挤背后的原因为何,因此将之称为暗能量,透过研究宇宙结构如何聚集生长,我们可以尝试理解重力与暗能量本质。

然而密西根大学物理学家 Nhat-Minh Nguyen、Dragan Huterer、Yuewei Wen 重新审视了 ΛCDM 宇宙学模型,认为应该针对该模型进行调整,才能解决一些观测结果与模型的重大冲突。

研究人员结合重力波、重力透镜事件、宇宙微波背景辐射各种测量细节,发现这些增长率差异能得出令人信服的统计结论:宇宙网增长速度比 ΛCDM 模型预测还慢,可能由于某种原因导致过程偏离预测,结果反而阻碍了宇宙大尺度结构扩张。

该团队表示,如果重力像一种放大器,增强物质扰动以发展成大尺度结构,那就有某种能量像衰减器,抑制这些扰动并减缓结构增长。

虽然团队对阻碍宇宙网增长的神秘力量没有头绪,但未来更多宇宙大规模结构测量数据,能暗示是否需进一步解开这个疑虑。

新论文发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)。

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