早期宇宙存在纹理 导致恒星和星系形成
宇宙背景辐射的计算机模拟揭示温度变化区域研究新发现。科学网报道,科学家们分析宇宙大爆炸余晖的结果,支持了宇宙形成的新理论。研究中发现存在一个神秘的“冷点”,它表明宇宙早期可能存在着瑕疵和纹理,而这些因素促成了宇宙中最初的恒星和星系的诞生。相关论文已在《科学》杂志的在线版上发布,日期为10月25日。
宇宙大爆炸后释放的余晖,人们称之为宇宙微波背景(CMB)。这一背景已经揭示了许多关于宇宙演化的秘密。由于宇宙的持续膨胀,大爆炸释放的光线逐渐转化为微波,其温度降至约2.7K。NASA的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)于2003年对宇宙微波背景的温度波动进行了成像,并成功绘制出初生宇宙的微弱密度变化图,这一变化最终成为星系形成的“种子”。理论学家在对WMAP数据进行分析时,遇到了难以解释的问题,那就是CMB中的巨大“冷点”。
在研究中,来自西班牙Cantabria物理研究所(IFCA)和英国剑桥大学的科学家们对此进行了深入。他们认为,标准模型无法解释这一“冷点”,它的存在可能证明宇宙具有某种“纹理”。论文第一作者、IFCA的Marcos Cruz表示,“冷点”可能揭示了早期宇宙的一种变化,类似于水结成冰的过程。如果水分子未能完美结合,冰的晶体结构会产生缺陷。同理,物理学家认为,在宇宙的高温开端,所有基本粒子的状态都是一致的。但随着宇宙的冷却和膨胀,四种基本相互作用力——引力、电磁力、弱力和强力逐渐分离,发生了所谓的对称破缺。如果早期宇宙在对称破缺的过程中没有做到完美,就可能会产生纹理和瑕疵,成为推动宇宙恒星和星系诞生的因素。这一发现为我们理解宇宙的起源和演化提供了新的视角和启示。