研究人员分析了几百个星系团，这是其中4个。研究结果显示宇宙可能并不具有真正的“各向同性”。NASA / CXC / 波恩大学 / K. Migkas 等
现代宇宙学中有一个名词，叫“各向同性（isotropic）”，意为在大尺度上，各个不同的方向上的宇宙都是相同、均质的。
这一理念是现代宇宙学的核心支柱。但是最近有一些科学家却发现，宇宙各个不同方向上的膨胀速度可能并不一致。如被确认，那么现代宇宙学的这个支柱就可能会崩塌，人们可能不得不从最基本的问题上反思对宇宙的认识。
根据当今流行的理论，宇宙自“大爆炸”后，已经持续膨胀了138亿年，且在“暗能量”的作用下，不断地加速。基于爱因斯坦的广义相对论，人们认为宇宙的膨胀，在大尺度空间上也具有“各向同性”。
人们在宇宙微波背景中看到的一些特点与这一看法是相符的。宇宙微波背景是渗透在整个宇宙中的“大爆炸”遗留辐射，它也具有“各向同性”。宇宙学家推断，这种特点从宇宙的极早期开始，一直保留到了今天。
但是该推断究竟有多少有效性是不确定的。暗能量是宇宙演化史近40亿年的主宰力量，但暗能量的本质究竟为何仍是个谜。通过暗能量，天体物理学家无法得出确凿的结论。认为宇宙具有“各向同性”更多地像一种信念，而非事实。所以人们也迫切地想要确认现代宇宙是否真的具有“各向同性”。
在德国波恩大学Konstantinos Migkas主持下进行的这一研究，也是对这种需求的一个回应。
研究人员分析了842个宇宙间最大的引力束缚结构——星系团。通过分析这些星系团内部大空间范围内的X射线辐射，研究人员首先测定了每一个星系团的温度，并通过温度信息，估算出每个星系团的X射线亮度。此过程无需宇宙学变量——比如宇宙膨胀速度的介入。
随后研究人员又用不同的方式对每个星系团的X射线亮度进行计算。这种方法需要把宇宙膨胀的因素考虑在内。这样人们就可以得到宇宙各部分的膨胀速度。
研究结果显示，天空中某些区域膨胀得慢一些，而某些区域膨胀得快一些。研究人员表示，这一结果与此前其他科学家用不同方法得出的一些结论是吻合的，而由于这一次的研究对象在天空中分布得更均匀，因此他们对宇宙具有“各向异性（anisotropy）”更有信心。
此图显示了天空不同方向上宇宙膨胀速度的差异。黑紫色区的膨胀速度偏慢，红黄色区的膨胀速度偏快。银河系中心位于图正中心。波恩大学 / K. Migkas等
研究中也存在一些不确定因素。比如那这些位于“异常”区的星系团与其他星系团之间或许存在更强的引力联系，而正是这种联系产生了膨胀速度间的差异假象。
但是这种假象通常只产生在较小的尺度上。此次分析的星系团远在50亿光年外，引力是否能够跨越如此浩瀚的空间发生作用不得而知。
假如这种膨胀速度的差异确实存在，那么宇宙的运行机制中就可能存在某种尚不为人知的东西。比如“暗能量”在宇宙各处的分布可能就是不均匀的。
如果真是这样，那这就是一个惊人的发现。
相关论文发表在4月的《天文学和天体物理学》期刊上。
联系客服
