宇宙被发现抑制宇宙结构增长 - {$web_name} 而空间的空洞将变得更为空虚

一位艺术家对早期宇宙中的物质在晚期宇宙中慢慢融合成大型宇宙结构的描绘。图片来源:uux.cn阮明，密执安大学和阮清成(配偶)
（神秘的地球uux.cn）据密歇根大学：随着宇宙的演变，科学家们预计大型宇宙结构将以一定的速度增长:致密区域如星系团将变得更为致密，而空间的空洞将变得更为空虚。
但是深度彩蛋解析分析密歇根大学的探究人员察觉，这些大型结构的增长速度比爱因斯坦的广义相对论预测的要慢。
他们还表明，随着暗能量加速宇宙的全球扩张，探究人员在他们的资料中目睹的宇宙结构增长的抑制乃至比理论预测的还要突出。他们的结局发表在《物理留言快报》上。
星系像一张巨大的假期2024realme，背后原因值得深思宇宙蜘蛛网一样穿过我们的宇宙。它们的分布不是随机的。相反，它们倾向于聚集在一起。事实上，全部宇宙网最初是早期宇宙中微小的物质团块，逐步成熟为单个星系，最后形成星系团和细丝。
“在全部宇宙时间里，一个最初很小的品质块经由引力相互作用从其局部区域吸引并积累了越来越多的物质。随着该区域变得越来越密集，它最后会在自身重力下坍塌，测评智能手机”该探究的首要作者、U-M物理系博士后探究员阮明说。
“所以当它们坍塌时，团块变得更为密集。这就是我们所说的增长。这就像一台织物织机，一维、二维和三维折叠看起来像一张纸、一根细丝和一个节点。现实是所有三种状况的混合，你有沿着细丝日常的一文读懂KPL解读星系，而星系团——成千上万个星系的群体，我们宇宙中受引力束缚的最大物体——位于节点处。”
宇宙不只由物质组成。它还或许包含一种神秘的成分，叫做暗能量。暗能量加速了宇宙在全球范围内的膨胀。随着暗能量加速宇宙的膨胀，它对大型结构形成了相反的作用。
Nguyen说:“假如引力像一个放大器一样增强物质扰动，使其成熟为大规模结构，那么暗能量就像一个衰减器，抑制这些扰动，减缓结构的增长。”“经由探究宇宙结构如何聚集和增长，我们可以试图理解重力和暗能量的本质。”
Nguyen，大学物理学教授Dragan Huterer和大学探究生Wen运用几个宇宙探测器探究了宇宙时间内大尺度结构的时间增长。
先是，探究小组使用了所谓的宇宙微波背景。宇宙微波背景，或CMB，是由大爆炸后发出的光子组成的。这些光子提供了早期宇宙的快照。当光子行进到我们的望远镜时，它们的路径或许会被沿途的大尺度结构扭曲，或者被引力透镜化。经由检查它们，探究人员可以推断出我们和宇宙微波背景之间的结构和物质是如何分布的。
Nguyen和他的同仁运用了星系形状的弱引力透镜的相似现象。来自背景星系的光经由与前景物质和星系的引力相互作用而被扭曲。宇宙学家接着解码这些扭曲，以确定中间物质是如何分布的。
“至关重大的是，由于CMB和背景星系距离我们和我们的望远镜的距离各异，与CMB弱引力透镜相比，星系弱引力透镜通常在更晚的时间探测物质分布，”Nguyen说。
以便跟踪结构的进展到更晚的时间，探究人员进一步使用了局部宇宙中星系的运动。当星系落入底层宇宙结构的重力井中时，它们的运动会直接追踪结构的成熟。
Nguyen说:“随着时间的推移，我们潜在地察觉的这些增长率的差异变得更为突出。”“这些各异的探针单独地和共同地表明生长抑制。要么我们在这些探测中遗漏了一些操控系统误差，要么我们在我们的规范模型中遗漏了一些新的晚期物理学。”
这些察觉有或许解决宇宙学中所谓的S8张力。S8是刻画结构生长的参数。当科学家使用两种各异的方法来确定S8的值，并且他们各异意时，紧张局势就呈现了。第一种方法使用来自宇宙微波背景的光子，表明S8值高于从星系弱引力透镜和星系聚集测量中推断的值。
这两种方法都不能测量现今的结构增长。取而代之的是，他们在更早的时间探测结构，然后假设规范模型，将那些测量值外推至如今的时间。宇宙微波背景探测早期宇宙的结构，而星系弱引力透镜和星系团探测晚期宇宙的结构。
依据Nguyen的说法，探究人员察觉晚期生长抑制将使两个S8值完全一致。
“我们对异常生长抑制的高度统计学价值感到惊讶，”哈特勒说。“老实说，我觉得宇宙在试图告诉我们一些事情。如今我们宇宙学家的岗位是阐释这些察觉。
“我们期盼进一步加强增长抑制的统计证据。我们也想得知更艰难的难题的答案，为什么在有暗物质和暗能量的规范模型中，结构的成熟比预期的慢。导致这种效应的缘由或许是由于暗能量和暗物质的新颖性质，或者是广义相对论和我们尚未想到的规范模型的某种其他扩展。”