宇宙為何如此不對稱?

宇宙怎麼會變得如此傾斜?

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十年前,宇宙學家開始懷疑宇宙可能異常不對稱。宇宙失衡的跡象來自大爆炸的餘輝,即宇宙微波背景輻射(CMB),CMB 上佈滿了代表物質密度漲落的熱點和冷點。從 2003 年開始,美國宇航局的威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)的資料表明,宇宙的一側比另一側更熱。但這一發現與宇宙學中普遍存在的觀點相悖,即宇宙在早期被稱為暴脹的增長期內經歷了巨大的膨脹,這應該使 CMB 看起來基本均勻。

最近幾個月,宇宙不對稱性的證據變得更加有力——歐洲航天局的普朗克衛星比 WMAP 更新、更靈敏,它也返回了類似的可靠證據,證明宇宙是不對稱的。現在的問題是,這個謎團是否需要對宇宙進行重新思考,或者它是否是由極其不可能但最終可以解釋的事件造成的。

美國宇航局噴氣推進實驗室(位於加利福尼亞州帕薩迪納)的宇宙學家剋日什托夫·戈爾斯基 (Krzysztof Gorski) 說:“在基於獨立研究人員對公開的 WMAP 資料進行分析的多年聲稱之後,我們現在有了來自普朗克的冗餘資料,作為令人信服的支援。”


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令人驚訝的溫差可能變得更可信了,但它仍然是一個謎。奧斯陸大學的宇宙學家亞貝巴爾·範塔耶 (Yabebal Fantaye) 與戈爾斯基等人最近進行了 10,000 次模擬,模擬了在宇宙演化的標準模型下 CMB 應該是什麼樣子。研究人員在《天體物理學雜誌快報》上報告說,只有七個結果類似於 WMAP 組裝成的影像。換句話說,標準宇宙學正規化可以容納不對稱的宇宙,但只是勉強可以。“這當然可能發生,但可能性不大,”範塔耶說。

研究人員已經在探索這種不對稱性是否指向一些新的事物——無論是扭曲新生宇宙的假想能量場,還是與另一個宇宙碰撞留下的古老傷痕。明年,當普朗克團隊釋出關於 CMB 偏振(即光子振盪的方式)的資料時,將會有更多線索出現,這可以區分宇宙學上的奇異現象和僅僅是符合主流正規化的怪異現象。

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