科学家发现：宇宙的物质分布不符合现有理论，我们都错了吗 ...

陈辞滥调

今天宇宙中物质的分布以星系团、巨大的“空洞”和细长的细丝等大规模结构为特征。
天文学家怀疑这些大型结构起源于宇宙早期辐射和物质的波动。
从理论上来说，这些密度波动随后被宇宙膨胀放大，并产生了今天的物质分布。
然而，近年来，测绘一再发现物质分布的差异。
与早期宇宙的波动相比 - 可以从宇宙背景辐射中读出 - 今天的正常物质和暗物质似乎分布得太均匀了。
除其他外，在所谓的 S8 参数中可以看到差异。
该剪切系数表示物质密度在某个平均密度下波动的程度。
两种测量方法相结合

为了排除这些差异是由于某些望远镜和测量方法的特殊性造成的，天文学家现在已经联手将来自两次大型天空调查的数据结合起来。
第一个是暗能量调查（DES），它花了六年时间在阿塔卡马沙漠使用望远镜绘制光学和近红外天空。
第二个数据集来自南极望远镜，这是南极的射电望远镜。



对于测绘，来自暗能量调查（左）和南极望远镜的物质分布数据被合并。

来自两个望远镜的数据以不同的方式显示了可见和不可见物质在宇宙中的分布情况。
暗能量调查利用前景物体对遥远星系光线的弱引力透镜对此进行了研究。
另一方面，南极的射电望远镜决定了这种引力透镜如何扭曲宇宙背景辐射。
这也揭示了物质在不同时间的分布。
科学家们首次将两种方法创建的映射组合成一个整体画面。
这种数据组合就像一个交叉测试，测量结果比仅使用一种方法或另一种方法更加可靠和准确。
差异持续存在

结果是迄今为止最准确的宇宙物质分布图，星系位置之间的相关性，星系的引力透镜效应和宇宙微波背景上的透镜效应的耦合分析为我们提供了宇宙大尺度结构的强大参数。
但即使是这种新的映射也证实了这种差异：对于今天物质分布的S8参数，天文学家确定的值为0.736至0.74。这使它们处于早期此类测量的范围内 - 远低于普朗克卫星对早期宇宙的测量值。
因此，我们发现当前宇宙中的波动比我们根据标准宇宙学模型预测的要少。
宇宙学模型不完整吗？

换句话说，在今天的宇宙中，正常物质和暗物质的分布比根据当前的冷暗物质宇宙学模型（ΛCDM）应该更加均匀。
如果将其应用于重建宇宙从第一次密度波动到今天的发展，则会产生更异质分布的正常和暗物质大结构。
根据科学家的说法，这些顽固的偏差可能表明目前的宇宙学模型是不完整的。
在宇宙中，或者也许只是在其发展的某些阶段，物理影响似乎一直在起作用，而这些影响还不能用共同的过程和力量来解释。
这也可以解释为什么宇宙膨胀的速度存在类似的差异。
<hr/>参考资料：
物理评论 D，2023 年; doi： 10.1103/PhysRevD.107.023531