宇宙总质量有多大？科学家提出新解

zhanaa

计算宇宙的密度和结构，科学家现在主要使用宇宙微波背景（CMB）和引力透镜两种方法。可是一直以来，两种方法推算得出的结果都存在差距。

　　

　　最近，德国鲁尔大学（Ruhr-Universitaet-Bochum）一位宇宙学家提出一种新见解，在引力透镜方法中加入红外线数据进行修正，结果发现两种方法得出的结果差别更大了。

　　

　　由此一些科学家认为，这可能意味着微波背景计算方法的理论基础──宇宙学标准模型（SMC）存在漏洞。宇宙学标准模型是对宇宙认知的主流理论之一，假设宇宙是在一次大爆炸中产生，由5%的普通物质、27%的暗物质和68%的暗能量组成。

　　

　　利用宇宙微波背景数据的计算方法以德国马普所提供的数据为代表。宇宙微波背景是宇宙刚从大爆炸诞生初期延续至今的射线。

　　

　　欧洲Kilo-Degree Survey（KiDS）引力透镜观测是另一种计算宇宙质量方法的代表。引力透镜指的是，来自各个星系的光线，照射到宇宙空间中质量很大的物质团上被反射。这导致从地球观测者角度看，这些星系的形状发生一些改变。

　　

　　宇宙学家根据这些星系变形的程度，推算出反射这些光线的大团物质的质量，最后推算整个宇宙的质量。在这种方法中，光源、反光的物质团和地球之间的距离是很重要的一个因素。

　　

　　科学家用不同波长的光谱为星系拍照，计算天体间的距离。比如，分别在蓝光、绿光和红光波段拍摄了照片，之后确定每张照片中星系的亮度。

　　

　　为了得到更精确的距离，这项新研究提出使用红外线进行修正，即加入了用红外线波段光谱拍摄的照片，改善距离的精确度。

　　

　　以前的分析知道，微波背景和引力透镜两种方法计算出来的结果总是存在差异，来自不同项目的数据差异各有大小。

　　

　　加入红外线数据后研究组发现，欧洲KiDS引力透镜数据与微波背景数据差别更明显了。

　　

　　“我们的数据是唯──项基于引力透镜效果，加上红外线修正后的数据。”这项研究的负责人希尔德布兰特（Hendrik Hildebrandt）说。

　　

　　为了证实这一差距，研究组对另一套数据──美国的暗能量调查（Dark Energy Survey）进行类似的修正，发现其结果与普朗克研究所微波背景数据的差距也加大了。

　　

　　对此，有的科学家认为这可能意味着宇宙标准模型理论有错误。

　　

　　这项研究近期发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy and Astrophysics）期刊上。

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