婴儿宇宙面貌是怎样的?

文 / 环球science
2021-01-05 00:37

2003年2月12日,新华社发布消息说,一个国际天文学家小组利用美国宇航局的微波背景辐射探测器,获得了迄今为止宇宙“婴儿期”最精细的照片,成为宇宙大爆炸理论的新依据。

当天的《纽约时报》报道,这张照片是美国宇航局“威尔金森微波各向异性探测器”第一年观测结果的结晶。因为照片的细节非常丰富,一些科学家认为这是近几年来基础科研领域最重要的成果之一。

威尔金森微波各向异性探测器,耗资1.45亿美元,于2001年6月进入太空,运行轨道在距地球约160万千米的“第二拉格朗日点”附近,主要任务是观测宇宙微波背景辐射。微波背景辐射是宇宙大爆炸留下的“证据”,其中存在着细的温度波动,从这些波动中能推出“大爆炸”后约38万年的宇宙始结构,我们的宇宙的星系就是以这些结构为基础形成的。

通过对照片所包含的数据与它天文观测结果的比较,天文学家们为宇宙的年龄、组成等方面找到了更加准确的答案。他们得出的测算结果显示,宇宙的年龄约为137亿年。这一计算比较精确,误差率仅是1%,是迄今为止获得的最高精度的数值。这张照片还显示,在宇宙的构成上,原子占4%,暗物质占23%,剩下的73%全是暗能量;在几何结构上,宇宙是“平坦”的,且会一直膨胀扩张下去。照片给出的这些结论让科学家们欣喜万分。研究小组成员、美国普林斯顿大学天体物理学家施佩尔格尔认为,这张照片能回答在过去的20年中,有关宇宙学研究的最重要问题,包括宇宙究竟有多少原子、年龄究竟有多大等。

这张照片显示的各方面结论为验证“大爆炸”等宇宙学基本理论提供了更准确、更有力的支持。普林斯顿高等研究院的巴卡尔指出,从照片得出的结论在哲学意义上标志着宇宙学研究摆脱了不确定阶段,进入了确定阶段。

科学家从这张照片中获得了一些令人意外的发现,如宇宙中第一批恒星可能在“大爆炸”后2亿年就开始发出光芒了,这与之前的结论相比,提前了几亿年。宾夕法尼亚大学的泰格·马克认为,重要的观测结果是未来5年所有宇宙学研究的基础。

婴儿宇宙面貌

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