在宇宙中有一条奇特的条纹而我们仍然不知道为什么
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在宇宙中有一条奇特的条纹而我们仍然不知道为什么
天文学家们长期以来已经认为宇宙应该在每一个方向中看起来一般相同的,但在来自大爆炸辐射中的一个异常甚至在来自射电望远镜的新分析后坚持的
新科学家 By
3 October 2025

在宇宙微波背景的平均温度中的一个不对称不匹配标准宇宙学模型。
ESA/Planck Collaboration
一个宇宙的温度中的异常已经长期僵硬物理学家,而一个来自多个射电望远镜数据的新分析只加深了什么正在造成它的秘密。
这个诡异的条纹被在大爆炸的余晖中看到——自时间开始以来一直朝向我们旅行的辐射叫宇宙微波背景(CMB)。物理学家同意我们的宇宙的观望或在它之内的位置应该不是以任何方式例外的,因此他们预期宇宙微波背景在所有方向中来看粗略的相同的。但测量表明另外的:有一个沿它宇宙微波背景从更冷到更热的轴。这被称为一个偶极子,德国比勒菲尔德大学的卢卡斯·伯梅和他的团队现在已经表明通过转向来自射电望远镜数据它是多深的奇特的。
伯梅说,在宇宙微波背景中一个偶极子的存在本身是不令人惊讶的,但它的尺寸与我们最强大的宇宙学模型不匹配起来。从一个移动的源或被正在移动的某物——地球、我们的太阳系和我们的整个银河系都正在移动——发射的辐射由于多普勒效应和其他原子特殊相对论的相对运动效应靠那个运动将移变到更暖和或更冷。但研究人员已经数十年观测到的这个偶极子对应到比预期更快十倍左右的速度。
为获得一个这一差异的更好观望,伯梅和他的团队分析了来自六台收集射电波望远镜的数据。在细致分析后,他们将数据缩小到他们发现的最精确的三个并按照射电波来自天空中地方的一个新模型分析了它。伯梅说他们的方法类似于将天空分割成像素并精确确定在每个单元内包含了多少辐射的源。然而甚至用如此艰辛的调整,这个偶极子秘密坚持的。
密歇根大学的德拉甘·胡特雷尔说,这项新发现是有趣的,刚好因为研究团队的分析是多严谨的。他说,这是朝向确立偶极子为一个关于宇宙微波背景(CMB)无可争议的事实迈出相当的重要一步,这将是一个大交易。这是因为它将意味着:要么我们不理解关于宇宙内我们的邻居的结构要么整个宇宙不是像我们最成功的理论提示它应该是的均匀的。然而,胡特雷尔说射电天文学测量是臭名昭著的难来做出精确的,因此在数据中仍可能是系统误差。
伯梅说,部分挑战来自所有射电望远镜收集是微弱的信号的事实。“这真的是我们想要来测量的小东西。真的难来校准你的射电勘测到如此精密的” 。但这不是我们有的偶极子的唯一证据。伯梅说,来自类星体的红外辐射似乎为射电波测量提供支撑,但它将真的靠未来望远镜添加更多的准确性进入图片并减轻这个偶极子秘密。
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