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據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日消息稱，宇宙學(xué)家們利用引力透鏡，重新確定了宇宙物質(zhì)的密度和結(jié)構(gòu)，進(jìn)而可以為宇宙的總質(zhì)量“稱重”。而目前表現(xiàn)出和以往的較大差異，可能預(yù)示著宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的缺陷。該成果屬于歐洲的“千平方度巡天”計劃，相關(guān)報告發(fā)表在《天文學(xué)與天體物理學(xué)》期刊上。

一百多年來，科學(xué)家們一直試圖更精確地了解宇宙的“體重”。這一認(rèn)識對天文學(xué)研究的發(fā)展非常關(guān)鍵，因為物質(zhì)和能量的平均密度被稱為宇宙密度參數(shù)，這一參數(shù)也正是標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型的核心。不過，宇宙的質(zhì)量非常難以衡量，因為科學(xué)家不但要了解宇宙中恒星和星系的重量，還要知曉現(xiàn)在對我們依然很神秘的暗物質(zhì)、塵埃云甚至是中性氫的質(zhì)量。

此次，包括德國波鴻魯爾大學(xué)天文學(xué)家在內(nèi)的團(tuán)隊，對宇宙中物質(zhì)密度和結(jié)構(gòu)的研究有了新見解。研究人員稍早時間加入到歐洲的“千平方度巡天”計劃，研究宇宙密度結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)上的差異。在一項最新分析中，研究結(jié)果涵蓋了額外的紅外線數(shù)據(jù)，使得差異更加突出，而這些差異可能暗示著宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的缺陷。

新研究利用引力透鏡效應(yīng)確定了物質(zhì)的密度和結(jié)構(gòu)，并指出：當(dāng)宇宙高質(zhì)量物體偏轉(zhuǎn)來自星系的光線時，這些星系在與從地球上實際觀察時不同的位置以扭曲的形式出現(xiàn)。基于這一效應(yīng)，科學(xué)家們可以計算出偏轉(zhuǎn)物體的質(zhì)量，從而推算出宇宙的總質(zhì)量。

研究人員表示，這一數(shù)據(jù)集是唯一一個基于引力透鏡效應(yīng)，并用額外紅外數(shù)據(jù)校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)集，這或是與此前普朗克聯(lián)盟研究數(shù)據(jù)偏離較大的原因。研究小組使用類似的校準(zhǔn)方法評估了另一組數(shù)據(jù)集，結(jié)果與普朗克聯(lián)盟研究的值出現(xiàn)較大差異。

這些強烈的偏差，正引發(fā)科學(xué)家們的激烈爭論，其是否真的意味著宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型是錯誤的?目前還需要更精確的物質(zhì)密度和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，相關(guān)研究或在2020年展開。

圖：宇宙中的高質(zhì)量物體并不是“完美透鏡”，當(dāng)它們使光線偏轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生扭曲，產(chǎn)生的圖像看起來就像是透過酒杯底部看到的一樣。

圖源：物理學(xué)家組織網(wǎng)

關(guān)鍵詞： 宇宙