宇宙中有洞吗?

这张图片描述了宇宙微波背景辐射的传播,从大爆炸后的宇宙开始(左),扩散到宇宙的许多星系、星系团和空洞(中),最后以最近的CMB地图结束。在巨大的虚空中,WMAP卫星(左上)探测到一个冷点,而VLA射电望远镜(左下)看到的星系较少。"width=
这张图片描述了宇宙微波背景辐射的传播,从大爆炸后的宇宙开始(左),扩散到宇宙的许多星系、星系团和空洞(中),最后以最近的CMB地图结束。在巨大的虚空中,WMAP卫星(左上)探测到一个冷点,而VLA射电望远镜(左下)看到的星系较少。
比尔·萨克斯顿NRAO / AUI / NSF,美国宇航局

2007年8月,明尼苏达大学的科学家在《天体物理学杂志》上发表了一项惊人的发现。他们宣称,宇宙中有一个洞——一个比科学家所见过或预期的任何东西都大得多的洞。这个“洞”横跨近10亿光年,距离地球60到100亿光年地球,位于剑座[资料来源:每日科技].(作为参考,一光年大约相当于6万亿英里。)

太空尘埃图片库

是什么让宇宙中如此广阔的区域成为一个洞呢?该地区几乎没有宇宙物18新利最新登入质的迹象,这意味着没有星星行星、太阳系或宇宙尘埃云。研究人员甚至找不到暗物质它是看不见的,但可以通过其引力测量。也没有任何迹象黑洞一旦出现在该地区,这可能会吞噬掉这些物质。

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这个洞最初是由一个美国国家航空航天局研究宇宙大爆炸辐射扩散的项目,科学家认为宇宙大爆炸产生了我们的宇宙。然后利用从甚大阵列(VLA)收集的信息进一步检查了它。18luck手机登录望远镜,用于NRAO VLA巡天项目,以研究大面积的可见天空。

一位研究人员称这一发现“不正常”,与计算机模拟和过去的研究相悖[来源:雅虎新闻].其他这样的洞,也称为空洞,但这是迄今为止最大的发现。其他空洞的大小大约是这个空洞的千分之一,而科学家曾经观察到一个距离我们200万光年远的空洞——从宇宙的角度来看,几乎就在这条街上[来源:CNN.com]。

天文学家布伦特·塔利告诉美联社,星系空洞的形成很可能是因为高质量的空间区域从质量较小的区域吸引物质[来源:CNN.com]。在数十亿年的时间里,一个地区的大部分质量会被一个巨大的邻居夺走。在这个巨大空洞的情况下,进一步的研究可能会揭示该区域中的一些物质,但它仍然远远小于在“正常”空间中发现的物质。

之前我们说过,这个空洞是在美国宇航局的一个研究大爆炸辐射的项目中首次发现的。在下一页中,我们将仔细研究这个项目,以及科学家如何回顾宇宙的历史——几乎追溯到它的起源——以便做出像这样的发现。18新利最新登入

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暗能量与宇宙测绘

这两幅图像描述了银河系虚空和周围区域的温度变化。左边的图像是由美国宇航局的卫星拍摄的,而右边的图像来自NRAO超大阵列巡天中使用的射电望远镜。"width=
这两幅图像描述了银河系虚空和周围区域的温度变化。左边的图像是由美国宇航局的卫星拍摄的,而右边的图像来自NRAO超大阵列巡天中使用的射电望远镜。
图片由Rudnick等人提供,NRAO / AUI / NSF,美国宇航局

2001年6月30日,美国宇航局发射了威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)卫星自那以后,它就被用于地图绘制宇宙微波背景辐射辐射。宇宙微波背景辐射有数十亿年的历史,是宇宙大爆炸的副产品,科学家以广播波。CMB辐射能让我们深入了解宇宙的早期历史,展示出它在几十万年前的样子。18新利最新登入通过研究CMB辐射的传播,科学家们可以发现宇宙自大爆炸以来是如何发展的,以及它将如何继续发展,甚至结束。18新利最新登入

在明尼苏达大学的研究人员进一步研究这个巨大的银河空洞之前,它被称为“WMAP冷点”,因为美国国家航空航天局科学家测量到该地区的温度比周边地区要低。温差只有百万分之一度,但这足以表明这部分空间有很大的不同。

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为了理解为什么星系空洞看起来更冷,重要的是要考虑的作用18新利最新登入暗能量。就像暗物质在美国,暗能量在已知的宇宙中普遍存在。但在一个缺乏暗能量的区域,光子(起源于大爆炸)在接近物体时获得能量。当它们离开时,这些物体的引力将能量带回来。结果是没有能量的净变化。

暗能量存在的区域则有不同的运作方式。当光子穿过含有暗能量的空间时,暗能量会给光子能量。因此,扫描结果显示,拥有大量光子和暗能量的区域能量更高,温度更高。18新利最新登入光子如果穿过缺乏暗能量的银河虚空,就会失去一些能量。这些区域反过来会发出较冷的辐射。像WMAP冷斑一样,只有少量物质或暗能量存在的巨大空洞会导致辐射温度的显著下降。

暗物质和暗能量对科学家来说都是相当神秘的。许多科学研究正在进行中,以检查这些物质及其在各种宇宙过程中的作用。暗能量可能比暗物质更不为人所知,但科学家们确实知道,暗能量在加速宇宙增长方面发挥着重要作用,尤其是在最近的宇宙史上。我们还知道,穿过暗能量的光子会产生能量变化,从而产生不同的温度,而这些温度反过来又在CMB图中表示出来。研究这些温度波动可以让科学家了解宇宙是如何成长和发展的。18新利最新登入考虑到暗能量是宇宙中最常见的能量类型,它应该在未来几年继续在宇宙学研究中占据重要地位。

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来源

  • “一个天文学家什么都没发现的洞。”美联社。CNN.com。2007年8月24日。http://www.cnn.com/2007/TECH/space/08/24/universe.hole.ap/index.html
  • “天文学家在宇宙中发现一个大洞。”2007年8月23日。http://www.physorg.com/news107109720.html
  • “探测到宇宙中有一个大‘洞’。”世界科学。2007年8月23日。http://www.world-science.net/othernews/070823_void.htm
  • “威尔金森微波各向异性探测器。”美国国家航空航天局。http://map.gsfc.nasa.gov/
  • 亚设,迈克尔。“宇宙中发现了一个大洞。”每日科技,2007年8月25日。http://www.dailytech.com/Gaping+Hole+Found+in+Universe/article8598.htm
  • 阿特金斯,威廉。“在江四座,太空的空虚是真正的空虚。”2007年8月26日。http://www.itwire.com/content/view/14158/1066/
  • 布里特,这是罗伯特·罗伊。“宇宙中发现了一个巨大的洞。”SPACE.com。雅虎新闻。2007年8月24日。http://news.yahoo.com/s/space/20070824/sc_space/hugeholefoundintheuniverse
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