宇宙大爆炸后,在10的負(fù)33次方秒內(nèi),宇宙膨脹了33個數(shù)量級!

在宇宙大爆炸后大約38萬年,也就是大約138億年前,物質(zhì)(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(jié)構(gòu)的種子。天文學(xué)家推測,這些漣漪還包含了最初膨脹爆發(fā)的痕跡,即所謂的暴脹。

在短短10的負(fù)33次方秒內(nèi)將宇宙膨脹了33個數(shù)量級,宇宙漣漪卷曲的方式,應(yīng)該隱約呈現(xiàn)出關(guān)于膨脹的線索,這一效應(yīng)預(yù)計將比漣漪本身微弱一百倍。哈佛史密森天體物理學(xué)中心的天文學(xué)家和在南極工作的同事們,一直在努力尋找這種卷曲的證據(jù),即“B型偏振”,其研究成果發(fā)表《皇家天文學(xué)會月刊》上。

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

發(fā)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復(fù)雜化。SPT團(tuán)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(fā)現(xiàn)的大約4000個物體的所有毫米發(fā)射源的綜合偏振強(qiáng)度。研究得出結(jié)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(yīng)應(yīng)該比任何預(yù)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(xué)中心
參考期刊《皇家天文學(xué)會月刊》
DOI: 10.1093/mnras/stz2905
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