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宇宙大尺度结构对暗天体的需求 我们已知宇宙大爆炸之后到现在的时间(虽然不清楚具体是如何得知的,但在宇宙学中常常接受这样的设定)。根据位移公式S=0.5a (其中S为位移,a为加速度,t为时间),距离S由加速度a决定(虽然a是变化的,但可将S分成若干段落,a取大致的值),实际上可以感觉到a与S成正比,通过距离S可以估测加速度a。这里的距离S可以看作是宇宙物质空洞尺度的一半,即根据宇宙中多个物质空洞的尺度,能够判断物质集中的程度,进而推测加速度a,再推测宇宙物质密度。将推测的宇宙物质密度与实际观测到的宇宙物质密度(即宇宙的可见物质密度)进行对比,就可以估测看不见的物质密度或物质总量,这就是宇宙大尺度结构对暗物质(暗天体)的需求的推理过程。 以美国明尼苏达大学天文学教授劳伦斯・鲁德尼科率领的团队发现的一个直径约为10亿光年的超级“空洞”为例。这个“空洞” 中没有星体、星系和暗物质,所在区域的宇宙微波和背景辐射温度比其他宇宙区域略低,被称为 “冷区”。这种温度差异可由 “存在巨大‘空洞’” 来解释,因为宇宙微波背景辐射经过空洞区域时,由于物质密度偏低会产生引力红移现象,导致温度变低(温度变低是电磁波频率变低的通俗说法)。该 “空洞” 体积是先前推测的“典型空洞”体积的1000倍,由于巨型空洞直径为10亿光年,所以典型空洞直径大致为1亿光年。
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