宇宙大爆炸後,在10的負33次方秒內,宇宙膨脹了33個數量級!

2020-12-08 騰訊網

在宇宙大爆炸後大約38萬年，也就是大約138億年前，物質（主要是氫）冷卻到足以形成中性原子，光能夠自由穿越太空。這種光，即宇宙微波背景輻射（CMBR），從天空的各個方向射向我們，除了亮度僅為十萬分之幾的微弱漣漪和顛簸，這是星系等未來結構的種子。天文學家推測，這些漣漪還包含了最初膨脹爆發的痕跡，即所謂的暴脹。

在短短10的負33次方秒內將宇宙膨脹了33個數量級，宇宙漣漪捲曲的方式，應該隱約呈現出關於膨脹的線索，這一效應預計將比漣漪本身微弱一百倍。哈佛史密森天體物理學中心的天文學家和在南極工作的同事們，一直在努力尋找這種捲曲的證據，即「B型偏振」，其研究成果發表《皇家天文學會月刊》上。

這種微小效應的痕跡不僅難以測量，它們可能會被不相關的現象所掩蓋，這些現象可能會混淆甚至掩蓋它。哈佛史密森天體物理學中心天文學家託尼·斯塔克是大型南極望遠鏡(SPT)聯盟的成員，該聯盟一直在研究遙遠宇宙中微波波長的星系和星系團。個別宇宙源通常由活躍的超大質量黑洞核和從其周圍區域噴出的帶電粒子輻射所主導，或者由輻射來自熱塵埃的恆星形成所主導。

發射也可能是偏振的，可能會使CMBR B模式輻射信號的肯定識別複雜化。SPT團隊使用一種新的分析方法。研究了他們在500平方度的天空中發現的大約4000個物體的所有毫米發射源的綜合偏振強度。研究得出結論，對研究宇宙微波背景輻射的研究人員來說是個好消息，銀河系外前景效應應該比任何預期的B模式信號都要小，至少在廣泛的空間尺度上是這樣。

博科園｜研究/來自：哈佛史密森天體物理學中心

參考期刊《皇家天文學會月刊》

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