宇宙形成早期的模樣,一直以來(lái)都是一個(gè)謎團(tuán)。這不僅是個(gè)時(shí)間的問(wèn)題,同時(shí)還是個(gè)距離的問(wèn)題。如果我們能看見愈遠(yuǎn)的宇宙的話,就等同于看到愈古老的宇宙。
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不過(guò),能看多遠(yuǎn)是有限制的,在早期高熱的宇宙中,光子無(wú)法形成,因此整個(gè)宇宙是一片「黑暗」,直到大爆炸后 38 萬(wàn)年左右,宇宙才冷卻到可以讓光子形成的程度,這一瞬間的「光明」,殘留到了今天就形成了宇宙背景輻射(CMB),充斥著整個(gè)宇宙。
從宇宙背景輻射形成后,宇宙又再更進(jìn)一步冷卻,形成氫氣、乃至于最早的星球。但這部份的演化,相對(duì)來(lái)說(shuō)就沒(méi)有特別明確的信號(hào),讓其發(fā)展的方式成謎。科學(xué)家推測(cè)最早的星球應(yīng)該會(huì)加熱四周無(wú)所不在的氫氣,吸收來(lái)自 CMB 的輻射,讓星球附近的 CMB 微幅減弱。這信號(hào)的強(qiáng)度之小,和宇宙中,甚至地球來(lái)源的無(wú)線電波相較,信噪比可能只有萬(wàn)分之一左右,彷佛試圖在颶風(fēng)中聽見一只蜂鳥撲翅的聲音。
為了達(dá)到最佳的分辨率,并且避免干擾,科學(xué)家在澳洲沙漠深處設(shè)立上面這個(gè)特制的觀測(cè)站,并且終于在 2016 年時(shí)觀測(cè)到了預(yù)期中微幅減弱的 CMB,也就等同于間接觀測(cè)到了最早的一批星球。研究小組之后又花了一年多的時(shí)間,排除所有可能的假信號(hào)源,并多次校正儀器,每次都觀測(cè)到了相同的信號(hào),最后終于在今天于 Nature 雜志上公開了結(jié)果。事實(shí)上,減弱的程度比原先模型的估算還要強(qiáng)了一倍,顯示宇宙早期的氫氣比原先推算還要再冷一些。這或許反應(yīng)了宇宙早期就有暗物質(zhì)的存在,也為暗物質(zhì)可能的身份及數(shù)量開創(chuàng)了新的思路。
和所有的科研一樣,這結(jié)果還有待其他團(tuán)隊(duì)進(jìn)行獨(dú)立確認(rèn),以及進(jìn)一步的擴(kuò)展。哈佛大學(xué)天體物理學(xué)家 Avi Loeb 推測(cè)如果一切無(wú)誤的話,這個(gè)發(fā)現(xiàn)本身就值一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng),而暗物質(zhì)部份若能獲得確認(rèn),則將再值一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)。
文章來(lái)源:Engadget
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