大尺度宇宙結(jié)構(gòu)理解取得突破
一個國際研究團隊在理解宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)方面取得了重要進展,他們確定了被稱為“引力盆地”的關(guān)鍵區(qū)域。研究成果發(fā)表在最新一期的《自然·天文學(xué)》雜志上。
該研究基於廣泛接受的Λ冷暗物質(zhì)宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型。該模型認(rèn)為宇宙中的大尺度結(jié)構(gòu)起源於早期宇宙膨脹時的量子波動。這些微小的密度變化隨著時間發(fā)展,形成了今天人們所見的星系和星系團。隨著這些密度擾動的增長,它們吸引了周圍更多的物質(zhì),從而形成了引力勢能較低的區(qū)域,即“引力盆地”。
來自以色列希伯來大學(xué)、德國波茨坦物理研究所、法國巴黎薩克雷大學(xué)以及美國夏威夷大學(xué)的研究人員利用最新的宇宙流-4(CF4)數(shù)據(jù),並採用漢密爾頓蒙特卡羅算法,重建了距離地球約10億光年范圍內(nèi)的宇宙大尺度結(jié)構(gòu)。這種方法允許科學(xué)家對宇宙的引力場進行概率性評估,從而識別出對星系運動至關(guān)重要的“引力盆地”。
先前的觀測曾表明銀河系屬於拉尼亞凱亞超星系團的一部分。但新的CF4數(shù)據(jù)顯示了一個不同的圖景,原來,這一星系團只是巨大的沙普利盆地的一部分。
同時,在這次發(fā)現(xiàn)中,名為“史隆長城”的星系結(jié)構(gòu)被確認(rèn)為最大的“引力盆地”。其體積約為5億立方光年,幾乎是之前被認(rèn)為最大的沙普利盆地的兩倍多。這一發(fā)現(xiàn)為人們提供了關(guān)於宇宙引力格局的新視角,並揭示了星系和宇宙結(jié)構(gòu)隨時間演變及相互作用的方式。
這項研究加深了人們對於宇宙復(fù)雜引力動力學(xué)的理解,也讓科學(xué)家更清楚地認(rèn)識到塑造宇宙結(jié)構(gòu)的力量。識別這些“引力盆地”是宇宙學(xué)的一大進步,通過繪制這些吸引星系和物質(zhì)的重要區(qū)域,可以幫助人們更加深入地認(rèn)識宇宙的歷史及其演化,並解答最基本的宇宙學(xué)問題,如暗物質(zhì)分布和推動宇宙加速膨脹的原因。這些知識有望改進現(xiàn)有的宇宙模型,並指導(dǎo)未來天文研究的方向。(記者張夢然)
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