史無前例的宇宙逐步擴大的難題,不知所措

2024-05-04     天文在線

原標題:史無前例的宇宙逐步擴大的難題,不知所措

我們看見今天宇宙中不計其數的星星和星系在閃爍,但這個數量究竟有多少?答案相當簡單——這是一個讓人頭痛的數據。現在最大的難題在於現在宇宙邏輯觀察者對於現在宇宙的星星分布是怎樣的存在歧義。根據一項新的計算機模擬——宇宙所有的物質的軌跡——一般是暗物質暗能量——遵循著物理規律。這些光學虛擬鏡中所見的星系和星系束,由宇宙網絡充實著。這些網絡是宇宙中最大的結構束,由正常物質、重子物質和暗物質組成。不像之前的模擬只考慮到暗物質(這項新工作稱為「火烈鳥計劃」FLAMINGO,全天空圖模型的全混合大尺度結構模擬,為下一代的觀察者提供支持),同時也包含了正常物質。

一位紐西蘭雷登大學的教授朱鵬.斯徹耶同時也是一位「火烈鳥計劃」的三項新研究的聯合作者在一次說明會上說:「儘管暗物質的影響很大,但是正常物質的影響不能忽略。」宇宙中有多少物質存在,宇宙學家稱像這個的計算機模擬不只是大型宇宙模擬的「蠟燭之光」,也可以為S8任務提供重要證據,這項任務就是旨在確定宇宙星系是如何分布的。

什麼是S8任務?

當觀測宇宙的時候,宇航學家們有時作為S8成員組成員。這些成員的基本共同性格特點就是聰明絕頂或者非常有條理,宇宙中的所有事物,可以經由矮紅位移精確測量。宇航學家們用紅位移測量物體距離地球的遠近,矮紅位移的工作原理好像「弱重力放鬆探測」,可以照明更遠距離的未被探測的物質,所以更是一位「宇宙元老」。

S8的價值也可以在於用宇宙學標準模型預測宇宙;科學家們可以原理性的將模型轉變成宇宙微波背景(CMB)中熟知參數的模型,這些宇宙微波背景是從大爆炸中遺留下來的輻射,並且可從其中計算物質的明亮度。

那些宇宙微波背景(CMB)專家們發現S8的一種更高價值,甚至比「弱重力放鬆探測」更加有意義。並且宇宙學家們不知道為什麼,他們稱其為S8任務的差異。

事實上,S8任務是一種宇宙微觀煮沸危機,和它們著名的堂表親不同:哈勃任務,並將關注點確定為宇宙膨脹率。

但研究團隊的新模擬沒有為S8模型提供一個答案,並且不像之前的模擬只關注旋轉宇宙中的暗物質影響(常規物質由重力和宇宙中氣壓共同控制)。例如,由超星系爆炸產生的銀河風和活躍的不斷膨脹的超巨大黑洞是個將其粒子通過反銀河空間重新分布常規物質的嚴格過程。

然而,即使是充滿期盼的新工作的常規物質分布和極端銀河風仍然不足以解釋現在宇宙中觀測到的物質的弱clumping。

斯徹耶在空間網站上稱:「在這方面我是個失敗者,但令人激動的是這個S8模型可以簡化宇宙標準模型,甚至是物理學標準模型。」

圖片2.8顯示了各種參數:氣體(溫度、表面密度),CDM(暗物質表面密度),星星(星星表面密度)和中子星(中子星表面密度)。所有變量顯示用梯度變量顏色標尺可視化這個巨大的結構。(圖片來源:Flamingo Virgo Consortium)

Exotic物理或者flawed模型?

S8模型在哪些方面originate?

一位英國利物浦John Moores大學的理論宇宙物理學家,也是三項新研究是聯合作者在空間網站上說:「我們不清楚什麼使得這項計劃這麼令人激動。」

然而由FLAMINGO執行的計算機模擬結果可以讓我們離真相更近一些。他們可能幫助揭示S8任務的原因,是因為一項巨大的宇宙虛擬圖可能幫助我們現在計算的可能錯誤。例如,宇宙學家們慢慢地ruling out更多的mundane解釋,比如大尺度結構的不確定性或者是因為宇宙微波背景(CMB)這一假設本身存在的問題。

實際上,研究團隊稱,正常物質影響比現有模型中所占比例更大。也就是說,更加贊同觀察到的星星們和星星束參數。

馬珂卡斯說:「所有這些參數都及其令人激動並且對於基礎物理和宇宙學都有重要影響,並且也一定程度的確定了標準模型的某些錯誤。」

例如,暗物質可能有exotic自適應參數沒有在標準模型中考慮到——S8任務可能將重塑大尺度重力場理論。

——奇怪中子星的神秘可由大量模擬來證明

——科學家討論宇宙可以作為一個模型嗎?

——菲米.帕羅德斯問:外星人在哪?

當中子星最近的正常物質和subatomic粒子軌跡模擬出來——這些被認為對於across eons星系的正確預測很重要,而這些沒有在S8任務中解決。

這是最令人頭痛的問題:在矮紅位移中,宇宙比標準模型暗的多。但在CMB和矮紅位移測量間的宇宙結構測量中「全部使用標準預測模型,這對於宇宙歷史的重要宇宙行為意義重大,但是對於以後的宇宙歷史,這些都是會改變的。」

可能解決S8任務取決於如何改變。這些研究結果發表在Roya 宇宙學社會的月刊雜誌中的三篇已

BY:Sharmila Kuthunur

FY: 何丹懐

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文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-hk/c0e9627e6a1cb92a41358e38bbb3f752.html