我们的宇宙降生于大概138亿年前,经过一种被称为“大爆炸”的经过形成。这个表面已经获得科学界的遍及承认,但很多不同科学的人依旧心存怀疑。近日,天文学家又找到了一个凭证,在距离银河系不远的所在,他们发现了宇宙大爆炸的一处事迹。
这个宇宙大爆炸古迹,是一个壮大的星系团。星系团在宇宙中并不罕有,但这个星系团尤其特别,其中的星系在一个壮大的气泡状布局中表现出特别的胪列秩序,很相符一种名叫重子声学振荡(BAO)的秩序,而后者恰是宇宙大爆炸留住的太古声波“化石”。
向导这项研究的是夏威夷大学的天文学家Brent Tully,他们将这个星系团命名为Ho'oleilana。这个名字来自夏威夷语,其根源即是陈述宇宙机关变成的吟诵诗歌 "Kumulipo",可以说是一个非凡贴切的名字。
研究人员视察后发现,Ho'oleilana的直径到达了10亿光年,尺寸惊人。相比之下,在网络上特别很是闻名的拉尼亚凯亚超星系团(银河系就位于其中)的直径也惟独5.2亿光年。值得一提的是,拉尼亚凯亚超星系团也是这个研究小组发现的。
据介绍,研究人员并不是为了发现这个布局而去观察的,他们本来是为了绘制一份名为 "宇宙流-4 "的星表,在这个过程中需求利用八种不同的方式勘测了天空中特定地区内55877个星系的距离,绘制了迄今为止最明确的地图。
在这个过程中,研究人员就要观察多量的星系,衡量它们的距离,从而了解它们的散布情形。就在这个过程中,他们不测发现了多量星系如同堆积成了一个更壮大的宇宙构造,也就是Ho'oleilana。
研究人员回头以往的研究成果,发现早在2016年时,闻名的斯隆数字巡天项目就曾经发现过Ho'oleilana生计的千丝万缕,但那时人们尚未把它和BAO联络在一起。直到这一次他们对这边进行了系统地研究和解析,才揭开了它的庐山真面目。
像Ho'oleilana如许的重子声学振荡是宇宙中最宏大的布局,一般包括好多个超星系团,而每个超星系团又包括差不多10个星系团,跨幅2亿光年上下。星系这个布局在人类眼中已经极为宏大了,而BAO中包括了如此浩瀚的星系,可见其尺寸的确不相上下。
别看这个Ho'oleilana是新发现的宇宙构造,但它里面的许多天体都是天文爱好者耳熟能详的——
牧夫座笼统:这是人类已知的最硕大的笼统之一,距离我们大致7亿光年,直径到达了2.5亿光年。这边的星系密度远远小于宇宙均匀水平,均匀每1000万光年的距离下才有一个星系。相比之下,银河系住址的本星系团直径仅1000万光年,就有50个星系。
CfA2长城:是一个由星系形成的大标准纤维状体,其长度到达了5亿光年,宽3亿光年,厚1500万光年,是人类已知的宇宙最大的构造之一。
斯隆长城:和前者是好似的机关,而且两者都位于Ho'oleilana边缘,组成了其外壳的一部分。斯隆长城的尺寸更为庞大,长达13.7亿光年!
Ho'oleilana看起来是一个壮大的环形机关,但这仅仅原因我们的视角无奈看到其立体机关,研究人员指出,原来它是一个球状的形状。在这个球状机关内,星系的密度对应更大,机关中央尤甚,这恰是重子声学振荡的特征之一。
那么,所谓的重子声学振荡究竟是如何形成的呢?它和宇宙大爆炸之间另有什么关连呢?
我们知道,宇宙在刚才降生的时刻,因为物质尽头辘集,温度也极高。在云云的温度下,以至连原子都无奈安稳生计,全数宇宙中充溢着等离子体,其施展阐发就像是流体一样。在宇宙个别,引力形成的向内的拉力和辐射产生的向外的压力之间互相拉锯,产生了球状的声波,向外撒播。
一贯到了宇宙大爆炸的38万年后,宇宙的温度下落到3000℃上下,原子终于也许固定生计,“等离子体宇宙”终于退出了史书舞台。就在这个时候,声波向外振荡的形势也罢休了,其构成的硕大泛动尺寸就取决于声波在等离子体中的宣扬速率。凭据天文学家的打算,这种泛动的直径应该是大抵4.9亿光年(150百万秒差异)。
BAO不只不妨帮助人类了解宇宙的史册,并且还是无误的天体距离衡量工具。因为其尺寸是人类已知的,只有经过其视觉效果的大小,就能估计出它和地球之间的距离。有了这个距离,天文学家能够进一步估计宇宙的膨大速率。
可是,按照研究人员的观察,Ho'oleilana的直径到达了惊人的10亿光年,远远超出了此前的预期。若是它是根据天文学家现有表面变成和演变的,那么这意味着它比我们设想中要更亲近地球,大略惟独8.2亿光年。在宇宙学标准下,这个距离确凿算是比较小的了,天文学家已经在宇宙中发现过很多BAO了,但像Ho'oleilana这么近的还是头一个。
如此近的距离不光有利于天文学家进行更准确的察看,同时也示意着宇宙扩张的速率比设想中更高。
研究人员讲解:因为Ho'oleilana比理论上的BAO愈加庞大,以致他们不能不从新估计打算宇宙的伸展速率。在此之前,天文学家经过其他方法估计打算后获得的资料是67~74千米/百万秒差异。但利用Ho'oleilana估计打算的终局评释宇宙的伸展速率是76.9千米/百万秒差异,这异样超出了此前的数值规模,令科学家们疑惑不已。
关联研究成果已经颁发在《天体物理学报》上,研究人员还将持续观察和解析,也许不妨找到更多关于宇宙降生的秘密。
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