香港马会特码今期玄机图_香港今年今期马报彩图今期_宇宙中最大的结构:或许能解答“冷点”之谜|宇宙|微波|辐射

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宇宙微波背景辐射
威尔金森微波各向异性探测器

  新浪科技讯 北京时间7月28日消息,据国外媒体报道,十多年前,天文学家在测算宇宙温度的后后发现了许多不同寻常的东西。亲戚亲戚亲戚朋友发现,天空包含一片区域——跨度约为20个月亮的深度——温度不怎么才能 低。

  当时,天文学家正在对宇宙中无处不出的微波背景辐射进行测量。宇宙微波背景辐射(cosmic microwave background,CMB)是大爆炸事件的残留,产生于大爆炸后后才能了15万年的后后,通过对其进行测量,还需用了解原始宇宙的情况汇报。

一两个多多宇宙扩张的模型
从地球的深度绘制宇宙微波背景辐射的分布图

  微波背景辐射覆盖着整个天空,否则所有地方的辐射似乎都差过多,温度也都很低,才能了2.725开氏度(K),仅比绝对零度高许多。不过,利用刚发射不久的威尔金森微波各向异性探测器(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe,WMAP),天文学家能探测到十万分之一开氏度的极细微温度变化。而通过测量宇宙大爆炸后后极短时间内的随机温度变化,还需用帮助天文学家更深入地了解宇宙的组成和未来的走向。

  从哪些温度变动数据的分析中,还需用明显都看一两个多多“冷点”(cold spot)的所处。多年以来,天文学家提出了各种各样的理论来解释它,包括仪器误差、平行宇宙等等。现在,亲戚亲戚亲戚朋友回到了最初的推断:所处着一两个多多超级宇宙空洞,其范围之大,很可能是宇宙中最为巨大的內部。

  根据你你五种理论,没人 一两个多多巨大空洞——里面不所处任何恒星或星系——才能保留下宇宙微波背景辐射的印记。谜题依然所处,否则还远没人 外理。

超级空洞在宇宙中的位置
宇宙中是是不是到处所处着纹理和匮乏

  冷点怎么才能 才能 产生

  冷点不须宇宙微波背景辐射中最古怪的东西。科学家可能发现了许多许多异常问提,如一半天空的辐射信号似乎比另一半要强。宇宙学标准理论曾对微波背景辐射的细节进行了预言,但也无法完整性解释哪些异常,而冷点是其中最为突出的。

  对哪些异常问提最简单的解释是将它们视为侥幸所处的事件。当你扔一百次硬币时,有20、150甚至150次会都看人的头像朝上。科学家的挑战在于,找出哪些异常问提是可能运气,还是可能硬币的其中一面更重。对于冷点,数据显示其侥幸所处的概率仅有1/150。否则,侥幸不须可能所处,但概率很小。

  许多科学家提出,冷点是可能仪器的误差原应的,可能是可能数据分析的法律妙招 有误。否则,2013年普朗克卫星的观测证实了后后对冷点的探测结果。显然,这原应需用一两个多多多理论来进行解释。

  目前获得最多支持的假说认为,这是一两个多多宇宙超级空洞。宇宙中的所有物质——各个星系和看不见的暗物质——以巨大的网状形式在空间中伸展开来,你你五种网由各种片层、卷须和细丝构成。网里面空虚的每项被称为“空洞”(void),內部和大小各不相同。大型的空洞具有累似 你你五种扭曲棱镜的作用,使宇宙微波背景辐射看起来比真实温度更低。

  你你五种作用的原理是:当光经过空洞都是损失能量,否则频率会降低,即转移到光谱中更红的一端。与大多数事物一样,光很容易受到引力的影响,后者在光的传播过程中能老要对光子施以作用。然而,在空洞內部,物质的匮乏原应光几乎过多再受到任何引力的影响。对光子来说,穿越空洞就如同爬上一座高山,而爬山是要耗费能量的。

  不过,光子还需用重新获得哪些能量。一旦光子穿过空洞,其互近再次充满了物质,在引力的牵引下,光子又重新充满了能量。

  要使光子拖累能量,你需用一两个多多不断扩张的宇宙。在光子穿行于空洞內部时,宇宙也在没人 快地进行膨胀。当光子拖累空洞的后后,可能宇宙膨胀,所有的物质变得更加稀薄;而可能物质的分布没人 分散,产生的引力效应就不像没人 没人 强。哪些引力无法像没人 一样将光子牵引起来,它也就无法恢复到没人 的能量情况汇报。

  物理学家在20世纪150年代末期提出了你你五种问提,但至今还没人 我觉得观测的证据。不过,在冷点被观测到后后,许多天文学家,如夏威夷大学的Istvan Szapudi等人就后后开始英文寻找你你五种问提,即萨克斯·瓦福效应(integrated Sachs-Wolfe,ISW)的证据。1508年,他有了发现。

光在穿过空洞都是损失能量
宇宙的诞生与微波背景辐射的产生

  令人惊叹的超级空洞

  可能匮乏数据,Szapudi还无法鉴别出在微波背景辐射中留下印记的单个空洞。相反地,他和同事在1150个空洞和星系团的统计分析中,搜寻所有ISW效应的证据。其中,星系团的引力形成了加热效应,并在宇宙微波背景辐射中留下了“热点”。研究者发现了一两个多多真实的ISW效应,它使宇宙微波背景辐射总出 了平均约十万分之一开氏度,即10 microkelvin的温度变化。

  与比宇宙微波背景辐射平均低70 microkelvin的冷点相比,ISW效应显然小全都。不过,寻找ISW效应的意义在于表明空洞能产生冷点。可能一两个多多空洞足够大,那它就应该具备形成冷点的能力。“可能你你五种冷点是宇宙微波背景辐射中最大的异常,那它就很可能是一两个多多巨大空洞的标志——宇宙中一两个多多极其罕见的空洞,” Szapudi说,“否则,我认为亲戚亲戚亲戚朋友现在就应该去寻找它。”

  Szapudi的第一次尝试是在2010年,结果徒劳无功。可能数据有限,才能了覆盖冷点内很小的一每项。有趣的是,哪些结果显示在距离地球才能了150亿光年的地方,可能所处着一两个多多空洞。

  2014年,Szapudi和他的团队进行了再一次尝试。你你五种次亲戚亲戚亲戚朋友获得了小量的数据,覆盖了比上一次多150倍的天空面积,并包含了整个冷点。没人 庞大的覆盖范围——包括数以千计的星系——整合出了一两个多多“诚意十足”的空洞。哪些数据是毫不含糊的。“亲戚亲戚亲戚朋友很肯定那里所处着一两个多多空洞,” Szapudi说,“你还需用要以我的房子担保。”

  否则,你你五种空洞是巨大的。它的半径是220百万秒差距(220 megaparsecs),超过7亿光年,这使它成为宇宙中最大(都是最大也是最大之一)的物理內部。

  Szapudi称,没人 巨大的空洞是很不寻常的,宇宙中所处的累似 內部可能屈指可数。否则,没人 罕见的空洞与冷点——你你五种就很罕见——重叠,似乎不须仅仅是巧合。Szapudi认为,更有可能的是,正是空洞原应了冷点的形成。事实上,Szapudi计算的结果显示,空洞原应冷点形成的概率是二者刚好一块总出 的两万倍。

  许多科学家并没人 没人 肯定,如西班牙坎塔布里亚大学的Patricio Vielva。这位在1504年领导发现了冷点的科学家认为,空洞的稀有性仍然所处问提。可能发现累似 的空洞我觉得广泛所处,那它与冷点的组合就过多再没人 令人惊奇了。

  或许这仅仅是个巧合,这也是科学家需用更多数据来判断超级空洞有多罕见的原应。“现在,我认为最重要的一件事是建设,” Patricio Vielva说道。

  还匮乏冷

  事实上,还所处一两个多多更大的问提。

  超级空洞无法使微波背景辐射变得足够冷。尽管体积没人 巨大,但没人 的空洞才能了使微波背景辐射冷却20 microkelvin。然而,冷点的温度平均比微波背景辐射低了70 microkelvin。在许多区域,温度的降幅甚至达到140 microkelvin。

  你你五种差异的一两个多多可能原应是,空洞实际上比测量的结果需用巨大。可能你造没人 ,没人 它的ISW效应就会更强。基于Szapudi等人测量结果的不选用性,空洞的半径可能会延伸到270百万秒差距。Vielva称,即便没人 ,你你五种空洞也匮乏以原应冷点的产生。

  事实上,根据现有的宇宙学理论,宇宙甚至可能无法形成足够大的空洞。“问提在于,你你五种效应所需的空洞我觉得是不所处的,” Vielva说道。

  可能都是一两个多多空洞,那又会是哪些呢?Vielva称,冷点或许源自宇宙纹理(cosmological texture)——宇宙的你你五种匮乏,如同冰块的裂缝或斑点。在早期的演化中,宇宙经历了一两个多多相转化的过程,累似 于水从液态凝结成固态冰的过程。在冰块中,你还需用发现可能水分子没人 排列好原应的裂缝。在宇宙中也所处着累似 的纹理。1507年,Vielva参与的研究发现,可能一两个多多纹理所处,它可能会通过ISW效应产生出冷点。

  不过,宇宙纹理依然否则理论上的概念,没人 任何证据显示它们真的所处。荷兰格罗宁根大学的天文学家Rien van de Weijgaert 说:“纹理是一两个多多很不错的想法,但亲戚亲戚亲戚朋友还没人 线索来证明它们是是不是真的所处。”

  van de Weijgaert称,对大多数天文学家来说,超级空洞依然是最好的解释。“到目前为止,它还是被视为最可信的选项之一,”亲戚亲戚亲戚朋友说,“对于它产生的效应大小你还需用有问提,但它不须完整性不可信。”当然,空洞假说我觉得很有趣,但温度的矛盾需用首先外理。

  更多的数据可能为天文学家提供帮助。累似 ,更多的观测将使天文学家获得更多有关空洞体积和性质的准确数据。亲戚亲戚亲戚朋友也可能在超级空洞前方发现一两个多多更小的空洞,能进一步使微波背景辐射降温。或许,冷点不言而喻没人 寒冷,否则可能超级空洞刚好所处一两个多多没人 微波背景辐射温度就较低的区域。

  即使目前还无法获得更多的数据,亲戚亲戚亲戚朋友否则必苦恼。英国达勒姆大学的天体物理学家Carlos Frenk说:“在现在你你五种点上,可能不选用性过于巨大,亲戚亲戚亲戚朋友不应该为此牺牲过多睡眠。”他的直觉是,有了更多的数据和分析,超级空洞将最终成为正确的答案。

  可能你造没人 ,那冷点将成为代表一两个多多物体——超级空洞——通过ISW效应留在微波背景辐射上的印记。你你五种设想非常重要,每项是可能超级空洞你你五种就非常巨大。超级空洞的重要性可能还体现在当时人面,Szapudi说:“亲戚亲戚亲戚朋友有了没人 研究暗能量的法律妙招 ,而暗能量是宇宙中最奇异的东西。”

  ISW效应的所处,源于宇宙膨胀的强度单位没人 快,而推动宇宙膨胀的神秘力量正是暗能量。通过测量超级空洞的ISW效应,天文学家便能探测暗能量的影响,并更好地理解暗能量的本质。

  不过,就目前而言,关于冷点谜题的求解还在继续。“亲戚亲戚亲戚朋友并告诉我故事的结局是哪些,” Carlos Frenk说,“你还需用要没人 任何人知道。”(任天)