120多億年前，宇宙的物理學規律和現在不一樣？

原標題：120多億年前，宇宙的物理學規律和現在不一樣？

顯示早期宇宙星系聚集程度不符合理論預言。

暗物質引力扭曲宇宙微波背景輻射示意圖。 名古屋大學

近日日本天文學家利用引力透鏡效應，對宇宙誕生15億年後宇宙中的暗物質分布情況進行了觀測。

暗物質不發光，也不吸收光，在光面前它就是完全透明的。但它卻能通過引力來扭曲光。光的扭曲程度和扭曲方式，反映了暗物質在空間中的分布情況。引力透鏡效應能夠幫助天文學家看到遙遠的天體，並通過這些扭曲的影像，了解作為透鏡的前景天體附近存在多少看不見的暗物質。

但想觀測宇宙誕生15億年後宇宙中暗物質的分布的情況，就要面臨缺乏背景天體的挑戰。因為這一時代的時空距離我們十分遙遠。

名古屋大學的科學家想出了一個辦法，他們將「宇宙大爆炸的餘暉」——宇宙微波背景輻射作為了背景參考物。

這幅暗物質分布（數據）圖可能會為破解宇宙本質之謎提供線索。

當前的標準宇宙學模型認為，在大尺度上，宇宙在暗能量的驅動下膨脹，宇宙中的星系在互相遠離；但在相對的小尺度上，物質和暗物質產生的引力拉動著星系相互靠攏聚集。同樣根據這一理論，在宇宙形成的早期，宇宙微波背景波動的尺度與星系聚集的尺度直接相關，後者能夠反映早期宇宙中星系的聚集程度有多高。

而名古屋大學的觀測結果顯示，早期宇宙中星系的聚集程度與標準宇宙學模型的預言有所不符——實際觀測到的星系聚集程度略低於理論預言。

目前該研究中的不確性尚未被排除，得出確切的結論為時尚早。星系的聚集程度被錯誤低估的可能性是存在的。但是如果被確認，要麼意味著我們的理論有問題；要麼就意味著在宇宙的早期，在距今120多億年前，宇宙中的物理學定律可能與今天有所不同。將此與宇宙加速膨脹等奇怪趨勢結合起來體會，天文學家們也許可以發現一點什麼。

普朗克衛星採集的宇宙微波背景輻射。 ESA

參考

First Identification of a CMB Lensing Signal Produced by 1.5 Million Galaxies at z ~ 4: Constraints on Matter Density Fluctuations at High Redshift

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.129.061301