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宇宙年齡究竟有多大?最新研究發(fā)現(xiàn)比當(dāng)前宇宙學(xué)模型預(yù)測的年輕

發(fā)布時(shí)間:2024-01-23 15:09:00來源: 中國新聞網(wǎng)

  中新網(wǎng)北京1月23日電 (記者 孫自法)從宇宙大爆炸至今的138億年,是宇宙的真實(shí)年齡嗎?關(guān)于宇宙的年齡之謎長期以來備受關(guān)注,天文學(xué)界也持續(xù)開展相關(guān)研究。

  來自中國科學(xué)院國家天文臺(tái)的最新消息說,該臺(tái)郭琦研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國科學(xué)院大學(xué)、上海交通大學(xué)和荷蘭萊頓大學(xué)等多家中外機(jī)構(gòu)合作者,利用斯隆光譜紅移巡天發(fā)現(xiàn)了大質(zhì)量星系群中衛(wèi)星星系對(duì)相對(duì)于中央星系有同向運(yùn)動(dòng)超出,這與當(dāng)前宇宙學(xué)模型預(yù)測的差異顯著,暗示了一個(gè)更年輕的宇宙,也意味著宇宙的真實(shí)年齡比當(dāng)前基于宇宙微波背景預(yù)測的年輕。

  這項(xiàng)重要天文研究成果論文,近日在國際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-天文》在線發(fā)表。

  郭琦研究團(tuán)隊(duì)介紹說,標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型已在很多方面取得成功,在其框架下,小結(jié)構(gòu)先形成,然后逐級(jí)并合形成越來越大的結(jié)構(gòu)。大質(zhì)量星系群和星系團(tuán)作為宇宙中最大的結(jié)構(gòu),其動(dòng)力學(xué)平衡狀態(tài)反映了宇宙演化的狀態(tài)。天文學(xué)家通常可以借助衛(wèi)星星系的動(dòng)力學(xué)信息推測星系群和星系團(tuán)的動(dòng)力學(xué)狀態(tài)。

  在本次研究中,借助斯隆光譜紅移巡天,研究團(tuán)隊(duì)測量了813個(gè)大質(zhì)量星系群周圍衛(wèi)星星系對(duì)的動(dòng)力學(xué),特別側(cè)重于其沿視線方向的運(yùn)動(dòng)相關(guān)性。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),分布在中央星系兩側(cè)的衛(wèi)星星系對(duì),相對(duì)于中央星系的視向速度偏移,更傾向具有相同方向,而衛(wèi)星星系對(duì)同向運(yùn)動(dòng)通常表征了它們沿著大尺度纖維結(jié)構(gòu)被吸積的過程。

  同時(shí),衛(wèi)星星系對(duì)同向運(yùn)動(dòng)的超出在基于當(dāng)前宇宙學(xué)模型的數(shù)值模擬中也被預(yù)測到,但其比例要遠(yuǎn)低于觀測結(jié)果。此次研究的觀測數(shù)據(jù)相比于兩個(gè)數(shù)值模擬的預(yù)測值,均表現(xiàn)出大幅度超出。

  研究團(tuán)隊(duì)表示,觀測和理論預(yù)測之間的巨大差異,表明在真實(shí)的宇宙中大質(zhì)量星系群比根據(jù)宇宙微波背景輻射推測的形成更晚,因此也預(yù)示了更年輕的宇宙。一方面,其傾向于支持比宇宙微波背景預(yù)測結(jié)果更高的哈勃常數(shù),更接近于近鄰宇宙中對(duì)哈勃常數(shù)的測量結(jié)果,這挑戰(zhàn)了目前的宇宙學(xué)模型。另一方面,目前數(shù)值模擬中的重子物質(zhì)過程偏差也提供了一種可能的解釋。

  他們認(rèn)為,未來研究還需要結(jié)合理論和觀測的進(jìn)一步發(fā)展,才能最終確定宇宙的年齡。(完)

(責(zé)編:陳濛濛)

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