天才一秒记住【爱看小说】地址:https://www.akxss.com
近乎,意思就是并不完全光滑。
天文学家们发现CMB存在非常微小的起伏,他们认为这些起伏就是我们今天看到的复杂的星系和星系团网络的种子。
引力致使这些起伏坍缩成星系,不过在这之前,引力就已经扮演了非常重要的角色。
在宇宙的早期,引力和辐射之间有一场“战争”
。
引力使物体聚集在一起,辐射则与物质发生作用并让它们倾向于弥散开来。
因此,在引力和辐射不停相互作用的物质“汤”
中,任何非常小的扰动都会引起震**,它们被引力拉在一起,又被辐射推开。
这一震**的周期取决于空间尺度的大小,且十分容易计算。
物质密度的这一震**持续了很长时间,直到宇宙冷却到一定程度,变得透明(在很早的时候宇宙是不透明的,前文说过,就像火球一样)。
这时候,辐射就可以穿过物质传播,一路几乎畅通无阻,并最终在几十亿年后到达远处的观测者——也就是我们。
彭齐亚斯和威尔逊发现的CMB就是由130亿年前的这个大火球最后发出的辐射组成的。
引力和辐射的对抗在CMB上留下了印记,也就是那些很小的起伏。
这些起伏包含了关于宇宙膨胀速率、宇宙的辐射总量、辐射和其他物质相互作用的方式的大量信息。
它同时也告诉我们CMB辐射穿过空间到达地球之前的情况。
简单来说,CMB就是科学家们手里的百宝箱。
对CMB更加细致的观测始于1989年,NASA发射了宇宙背景探测者卫星(icBadExplorer,缩写为COBE)。
这一卫星实验观测了整个天空的背景辐射,并发现背景辐射的性质和理论预测的原初大火球发射的辐射相同。
COBE实验同时也成为最早尝试观测上述“波纹”
的实验。
虽然最后证明COBE的分辨率并不足以从波纹中提取信息,但它使人们看到了希望。
从那时开始,人们又做了一系列热气球实验。
其中包括20世纪90年代晚期升空的B和MAXIMA实验。
这些实验的探测器有足够的分辨率测到那些尺度最大的波纹,这些波纹提供的信息足以证明宇宙膨胀的速率差不多恰好处于永恒膨胀和重新坍缩的临界点上。
然而如果把它和我们观测到的现有的宇宙膨胀率做比较,你会发现一些奇怪的事情:从原初大火球到现在,宇宙似乎经历过相当程度的加速膨胀。
21世纪初期,宇宙微波背景辐射的实验有了新的飞跃。
2001年,NASA向太空发射了威尔金森微波各向异性探测器(WilkinsonMiisotropyProbe,缩写为实验不仅仅可以测到最大尺度,同时也能分辨更细微的波纹。
这一点相当重要,因为人们可以借此观测并研究这些小波纹的演化。
在之后的2009年,欧洲空间局发射了普朗克卫星(PlanckSurveyor)。
普朗克卫星比又更进一步地观测到了更多微小的波纹。
和普朗克卫星的结果证实了那些描述早期宇宙波纹演化的物理理论。
它们发现,由引力导致的坍缩方式和爱因斯坦理论预言的一致,早期宇宙中辐射的总量和原初核合成计算中要求的总量相同。
但它们同时也发现,宇宙中存在大量并不和辐射发生除了引力之外的任何相互作用的物质,
这和普通物质大相径庭。
宇宙微波背景辐射包含的信息量远超我刚刚描述的几种。
本章未完,请点击下一章继续阅读!若浏览器显示没有新章节了,请尝试点击右上角↗️或右下角↘️的菜单,退出阅读模式即可,谢谢!