“混沌”长什么样?天文学家在宇宙星系的排列方式中发现了规律

作者:cosmoscape来源:搜狐科学发布时间:2020-06-08

宇宙是个蛋,还在不停转?

宇宙或有明确的结构。

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星系自转方向分布的全天投影呈现出一种四极化的倾向。图中不同的色彩对应不同的统计学强度。堪萨斯州立大学

科学家在分析了超过20万个旋涡星系之后发现,这些星系的自转方向之间存在着关联,而这种关联所呈现出来的结构特征表明,宇宙在其早期阶段可能会自转。

这是6月1日堪萨斯州立大学计算天文学家、计算机学家Lior Shamir在第236届美国天文学会会议上公布的研究结果。这一发现具有重要意义,因为它与此前对宇宙大尺度结构的一些假设矛盾。

自埃德温·哈勃时代开始人们就相信宇宙的膨胀是没有明确方向性的,宇宙中的星系是随机分布的,没有结构特征。但最新观测结果表明,这些分布在宇宙不同部分,分处不同时空中的20多万个旋涡星系,它们的自转方向之间却是有关联的。

旋涡星系的视觉外观取决于观察者的角度,因此它是一种独特的天体。我们从一个角度看它是顺时针旋转的,而从另外一个角度看就是逆时针的。假如宇宙具有各向同性,没有明确结构,那么我们在所有方向上观测到的顺时针星系和逆时针星系比例应该大致相等。而Lior Shamir的新发现表明,事实并非如此。

对于传统望远镜来说,数星系是一个非常困难的任务;但现代望远镜如斯隆数字化巡天望远镜能够自动对几百万个星系进行成像,以前所未有的高速度,梳理这些星系的自转方向。

分析结果发现,宇宙中顺时针旋转的旋涡星系和逆时针旋转的旋涡星系数量并不相等。差异看起来不大,只有2%多一点,但是基数很大。

差异分布在40多亿光年的范围内,且距离地球越远,这种不对称的特点就表现得越为明显。这或许意味着宇宙在其早期阶段要比现在更具一贯性、更有规律。

分析结果还表明,宇宙不但不对称,其不对称性在宇宙的不同部分还不一样,且表现出一种多极态。也就是说如果假设宇宙有轴,那么它不止一个轴,而是呈现出一种复杂的多轴结构。

多极宇宙的概念并非首创。科学家在宇宙微波背景中就发现了多极特征。但微波背景较易受前景辐射污染,测量星系的自转方向则少有这种担忧。

Shamir表示,已有两组不同的巡天观测结果指向了相同的结果,且这两组巡天观测的目标星系完全不同。因此观测中存在错误的可能性很小。

参考:

Study finds that patterns formed by spiral galaxies show that the universe may have a defined structure

https://phys.org/news/2020-06-patterns-spiral-galaxies-universe.html


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