宇宙可能是不对称的,这给现代宇宙学带来了严重的麻烦。几十年来,宇宙学家一直秉持着一个强有力的假设:在大尺度上,宇宙在各个方向上看起来都一样。这种被称为各向同性的观点是标准ΛCDM模型以及描述宇宙膨胀的数学框架的核心。但新的证据表明,这一基础性假设可能是错误的。这种张力源于一种被称为宇宙偶极子的现象。当科学家绘制宇宙微波背景辐射图(大爆炸后微弱的余辉)时,他们发现宇宙几乎完全均匀,只有一个微小的例外:天空的一侧略微温暖,另一侧略微寒冷。这种温度偶极子现象是可以预期的,并且可以很好地解释为我们在宇宙空间中的运动所导致的。当研究人员将目光从辐射转向物质本身时,问题就出现了。如果宇宙真的是各向同性的,那么星系的大尺度分布应该呈现出与宇宙微波背景辐射偶极子在方向和强度上都相匹配的偶极子。这一预测被形式化为所谓的埃利斯-鲍德温判据。直到最近,天文学家才拥有足够的数据来对其进行充分的检验。现在他们的结果令人不安。星系偶极矩的方向与宇宙微波背景辐射偶极矩的方向一致,但其振幅远超预期,远远超出随机波动或测量误差所能解释的范围。简而言之,宇宙中的物质分布似乎并不均匀,而标准模型难以解释这种现象。如果这种差异成立,它将动摇现代宇宙学的核心。假设宇宙大尺度均匀性和各向同性的FLRW度规可能不再有效。这将迫使科学家重新思考宇宙如何膨胀、宇宙结构如何形成,甚至宇宙的起源。下一代巡天观测即将对这一异常现象进行深入研究。如果宇宙真的存在一个优先方向,那么宇宙就不像我们之前认为的那样均匀,科学界最受信赖的假设之一或许需要重新审视。#探索宇宙 #宇宙 #知识科普 #天文 #宇宙未解之谜
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