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科学:重力波统治宇宙

作者:巫镩    发布时间:2017-06-30 01:01:01    

作者:JOHN GRIBBIN在宇宙诞生的第一瞬间产生的引力辐射可以解释今天天空中星系分布的微妙之处它还可以解释冷暗物质理论和通货膨胀模型的预测与宇宙背景探测卫星(COBE)对微波背景辐射的测量之间的微小差异 COBE测量结果是今年早些时候报道的着名的“时间涟漪”,与大约150亿年前大约30万年前的宇宙温度波动相对应这些波动的模式与通货膨胀模型的预测非常吻合,通货膨胀模型表明,在我们今天看到的稳定减速扩张之前,宇宙从一个微小的亚原子种子指数膨胀到宏观尺度 COBE波纹的模式也与星系形成模型的预测相匹配,这些模型要求宇宙中暗物质的存在量是所有明亮星系的总质量的十倍到一百倍(New Scientist,Science, 10月24日)大多数暗物质只能通过其对可见恒星和星系的引力来检测,必须采用“冷”粒子的形式,其移动速度比光速慢得多这些颗粒聚集在一起,这些团块又聚集在一起结果是大多数结构都是小规模的;在更大范围内,这些随机事件应该均匀但是天空中星系的实际模式在大尺度上显示出略微过多的结构,这是整个解释这种“额外”结构是根据所谓的偏置参数来描述的,如果简单的膨胀和暗物质是整个故事,它将是1解决这个难题的一个有利可能性是,宇宙也可能包含“热”的暗物质,即以接近光速行进的大爆炸中出现的粒子热颗粒会在小尺度上“冲洗掉”结构并留下大尺寸结构它们会产生增加偏置参数的效果但现在宾夕法尼亚大学的Richard Davis和Paul Steinhardt与哈佛 - 史密森天文物理中心的Hardy Hodges,加州大学伯克利分校的George Smoot和大学的Michael Turner合作,提供了另一种解释芝加哥他们考虑了通货膨胀时期产生的引力波对宇宙结构随后发展的影响(Physical Review Letters,vol 69,p 1856)这些波浪在时空结构中实际上是涟漪事实证明,它们的影响会增加冷暗物质模型中的偏置因子,同时也不需要调用热暗物质引力波的影响不能直接在COBE数据中看到,但应该在测量中显示,这些测量可以检测到比COBE探测器解决的角度更小的角度的差异这种测量可能很快就可以从地基探测器获得,

 

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