我们的宇宙是什么形状?像平坦的毯子一样无限延伸吗?一篇新研究分析了宇宙微波背景数据,指出宇宙边缘实际上呈现平缓的弯曲弧度,就像膨胀充气的气球,与多年来的传统天文观点相矛盾。
当今宇宙学标准理论及自 2000 年以来的观测证据都表明,我们的宇宙应该像毯子一样平坦,从大爆炸后的 0.0000000000000000000000001 秒起,宇宙从一个无限奇异点开始指数式膨胀,该过程中所有物质与能量(包括暗物质与暗能量)加起来恰好处于宇宙临界密度,每立方米约含 5.7 个氢原子物质,可平衡向外膨胀与向内压缩的两股力道,方能呈现我们如今所见的宇宙,但这样一来将导致宇宙往各个方向无限延伸。
然而根据罗马大学(Sapienza University of Rome)宇宙学家 Alessandro Melchiorri、 曼彻斯特大学博士后研究员 Eleonora di Valentino、牛津大学天文学教授 Joseph Silk 合作撰写的一篇新论文结论,宇宙实际上可能像球体一样弯曲;换句话说,我们的宇宙应该是封闭的,如果有两道光束并排发射,它们将不会永远保持平行前进,更不是一去不回,而是在最终重新相遇、回到起点(只是时间要很久很久很久)。
该团队重新分析普朗克卫星收集的宇宙微波背景(CMB)辐射数据,发现数据有 99% 确定性能支持“封闭宇宙”模型。
研究人员指出,宇宙微波背景的重力透镜效应比过去预期的还要多,宇宙密度可能比原先计算的临界密度还要高约 5%,代表宇宙平均密度约为每立方米含 6 个氢原子,如此一来,向内压缩的重力获胜,宇宙实际上处于闭合状态。
万一宇宙真的像气球一样封闭,那么科学家将必须微调大爆炸原理,重新运算的过程极其庞大且复杂。
Alessandro Melchiorri 表示,这篇论文只是基于普朗克卫星的一部分数据,而不是 600 多个物理学家审查过的其他数据,但新分析结果确实表明数据存在差异。科学家必须谨慎查找是否还疏忽了什么东西,才导致结论不协调。
当然,就算宇宙真的是弯曲封闭的,其速度也很慢,对我们的生活没有影响,若放大至整个宇宙时间尺度来看,对太阳系、银河系的移动甚至也不太重要。新论文发表在《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊。
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(首图来源:pixabay)