有時(shí)要知道問題是什么，您必須先找到它。

當(dāng)宇宙開始時(shí)，物質(zhì)被向外拋出，逐漸形成了我們今天所知道和喜愛的行星、恒星和星系。通過仔細(xì)整理今天物質(zhì)的地圖，科學(xué)家們可以嘗試了解塑造宇宙演化的力量。

一組科學(xué)家，包括芝加哥大學(xué)和費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室的幾位科學(xué)家，已經(jīng)發(fā)布了有史以來最精確的測量結(jié)果之一，用于測量當(dāng)今物質(zhì)在宇宙中的分布情況。

結(jié)合來自兩個(gè)主要的宇宙望遠(yuǎn)鏡調(diào)查，暗能量調(diào)查和南極望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，該分析涉及150多名研究人員，并于31月<>日在物理評論D上發(fā)表了三篇文章。

在其他發(fā)現(xiàn)中，分析表明，物質(zhì)并不像我們根據(jù)我們目前的最佳宇宙模型所期望的那樣“團(tuán)塊”，這增加了大量證據(jù)表明，我們現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型中可能缺少一些東西。

冷卻和結(jié)塊

大約13億年前，大爆炸在一個(gè)非常熾熱、強(qiáng)烈的時(shí)刻創(chuàng)造了宇宙中的所有物質(zhì)，這種物質(zhì)一直在向外擴(kuò)散，隨著它的進(jìn)行而冷卻和結(jié)塊?？茖W(xué)家們對追蹤此事的路徑非常感興趣;通過查看所有事情的最終結(jié)果，他們可以嘗試重現(xiàn)發(fā)生的事情以及必須發(fā)揮什么力量的作用。

第一步是用望遠(yuǎn)鏡收集大量數(shù)據(jù)。

在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家們結(jié)合了來自兩個(gè)非常不同的望遠(yuǎn)鏡調(diào)查的數(shù)據(jù)：暗能量調(diào)查，它從智利的山頂測量了六年的天空，以及南極望遠(yuǎn)鏡，它尋找從宇宙的最初時(shí)刻仍然穿過天空的微弱輻射痕跡。

結(jié)合兩種不同的天空觀察方法可以減少結(jié)果因其中一種測量形式的誤差而偏離的機(jī)會。“它的功能就像交叉檢查，所以它變得比你只使用一個(gè)或另一個(gè)更強(qiáng)大的測量，”芝加哥大學(xué)天體物理學(xué)家Chihway Chang說，他是該研究的主要作者之一。

在這兩種情況下，分析都著眼于一種稱為“引力透鏡”的現(xiàn)象。當(dāng)光在宇宙中傳播時(shí)，當(dāng)它經(jīng)過具有大量引力的物體(如星系)時(shí)，它可能會略微彎曲。

這種方法可以捕獲常規(guī)物質(zhì)和暗物質(zhì) - 我們只是由于其對常規(guī)物質(zhì)的影響而檢測到的神秘物質(zhì)形式 - 因?yàn)槌Ｒ?guī)物質(zhì)和暗物質(zhì)都施加引力。

通過嚴(yán)格分析這兩組數(shù)據(jù)，科學(xué)家們可以推斷出所有物質(zhì)最終在宇宙中的位置。作者說，它比以前的測量更精確 - 也就是說，與以前的分析相比，它縮小了這個(gè)問題結(jié)束的可能性。

大多數(shù)結(jié)果完全符合目前公認(rèn)的最佳宇宙理論。

但也有裂縫的跡象——過去其他分析也曾提出過這種跡象。

“當(dāng)前宇宙的波動似乎比我們假設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型錨定在早期宇宙中的預(yù)測要少一些，”分析合著者和夏威夷大學(xué)天體物理學(xué)家Eric Baxter(芝加哥大學(xué)博士'14)說。

也就是說，如果你做一個(gè)包含所有當(dāng)前公認(rèn)的物理定律的模型，然后從宇宙的開始獲取讀數(shù)，并通過時(shí)間向前推斷，結(jié)果看起來與我們今天實(shí)際測量的略有不同。

具體來說，今天的讀數(shù)發(fā)現(xiàn)宇宙沒有模型預(yù)測的那么“團(tuán)塊”——聚集在某些區(qū)域而不是均勻分布。

科學(xué)家說，如果其他研究繼續(xù)發(fā)現(xiàn)相同的結(jié)果，這可能意味著我們現(xiàn)有的宇宙模型中缺少一些東西，但結(jié)果還沒有達(dá)到科學(xué)家認(rèn)為是鐵定的統(tǒng)計(jì)水平。這將需要進(jìn)一步研究。

然而，該分析是一個(gè)里程碑，因?yàn)樗鼜膬蓚€(gè)非常不同的望遠(yuǎn)鏡調(diào)查中產(chǎn)生了有用的信息。對于天體物理學(xué)的未來來說，這是一個(gè)備受期待的策略，因?yàn)槲磥韼资陮⒂懈嗟拇笮屯h(yuǎn)鏡上線，但實(shí)際上很少有人實(shí)施。

“我認(rèn)為這項(xiàng)工作顯示了進(jìn)行此類分析的挑戰(zhàn)和好處，”Chang說。“當(dāng)你結(jié)合這些不同的角度看待宇宙時(shí)，你可以做很多新的事情。

芝加哥大學(xué)Kavli副研究員Yuuki Omori也是這些論文的主要合著者。