2025-08-01 23:00:38

在太空深处发现的巨大结构使我们对宇宙的理解产生了怀疑

  

  

  一个潜伏在遥远宇宙中的巨大结构从根本上破坏了我们对宇宙如何演化的理解。

  天文学家在经过69亿年才到达地球的光线中,找到了这个大得难以想象、近乎完美的星系环。

  这个结构现在被称为“大环”,直径约为13亿光年,它是如此重要,以至于它可能会导致我们对宇宙模型的重写。

  这一发现是由英国中央兰开夏大学的天文学家阿列克谢·洛佩兹领导的,并于今年1月提交给了美国天文学会。

  这是洛佩兹和她的同事发现的第二个巨大的结构,仅次于所谓的巨弧,它位于天空的同一部分,距离相同。

  当这个弧形的发现在2021年被宣布时,天文学家们感到困惑。这种困惑只会因为大戒指而变得更加复杂。

  洛佩兹在一份声明中说:“根据我们目前对宇宙的理解,这两个超大结构都不容易解释。”

  “它们的超大尺寸、独特的形状和宇宙距离肯定能告诉我们一些重要的东西——但究竟是什么呢?”

  一种可能性是,大环与所谓的重子声学振荡(BAOs)有关。

  bao是由早期宇宙的振荡产生的,今天应该以球体的形式出现,至少在统计学上是这样,Lopez解释道。

  正如《科学通报》所指出的那样,这些在太空中出现的巨大的圆形星系,本质上是声波的化石,当空间变得如此之大,以至于声波无法再传播时,声波就冻结了。

  然而,洛佩斯说,研究人员得出结论,大环不可能是BAO,因为它“太大了,形状也不对”。

  那么,它是什么呢?这对宇宙学原理意味着什么?宇宙学原理认为,在所有方向上,空间的任何部分都应该与空间的其他部分基本相同。

  洛佩兹解释说:“当我们在大尺度上观察宇宙时,我们期望物质在空间中的任何地方都是均匀分布的,所以在一定的尺度上不应该有明显的不规则现象。”

  “宇宙学家计算出目前结构的理论尺寸限制为12亿光年,然而这两个结构都要大得多——巨弧几乎是巨弧的三倍,大环的周长与巨弧的长度相当。”

  最终,这一切对我们如何理解宇宙的演化提出了一个大问题。

  因此,提供标准宇宙学模型的替代方案就落在了专家的肩上。

  一个这样的模型,由诺贝尔奖得主罗杰·彭罗斯爵士提出,被称为共形循环宇宙学(CCC)。

  该理论假设宇宙经历了无限的大爆炸膨胀周期,这意味着环状结构是不可避免的。

  另一种可能性是,这些结构是时空结构中的一种“拓扑缺陷”,即宇宙弦。

  另一位诺贝尔奖得主吉姆·皮布尔斯(Jim Peebles)最近提出假设,宇宙弦可能在星系大规模分布的其他一些反常现象的起源中发挥作用。

  据《科学警报》报道,这些弦是质子宽度的褶皱,在宇宙早期时空拉伸时出现,然后凝固在原地。

  虽然目前没有足够的物理证据,但理论上的证据是相当令人信服的。

  无论如何,关于“大环”和“巨弧”究竟是什么,以及这对宇宙学意味着什么的谜团仍未解开。

  现在,专家们希望能找到更多这样的星系排列,隐藏在肉眼可见的地方,看看它们是否能更清楚地了解它们的起源。

  “从目前的宇宙学理论来看,我们认为这种规模的结构是不可能的,”洛佩兹说。

  “我们可以预计,在我们所有可观测到的宇宙中,可能会有一个非常大的结构。然而,大环和大弧是两个巨大的结构,甚至是宇宙邻居,这是非常迷人的。”

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