宇宙暗物质分布图出炉 爱因斯坦相对论遭遇挑战

据英国《卫报》网站5月27日报道，国际科学家团队向我们展示了地球上空的巨大宇宙空洞，此举可能挑战爱因斯坦。

报道称，我们看不到它，几乎无法理解它，但知道它的确存在，因为它对太空产生了巨大影响。它就是暗物质。

报道称，暗物质约占整个宇宙的27%，其引力足以把各个星系维系在一个被称为“宇宙网”的结构中。现在，科学家绘制出了这一神秘物质有史以来规模最大的分布图——这可能意味着爱因斯坦的相对论出错了。

他们还绘出了传统物理学定律可能不适用的巨大宇宙空洞的位置。

报道介绍，通过观察从遥远星系来到地球的光，天文学家可以绘制出暗物质地图；如果光线被扭曲，这意味着前景中存在暗物质，并在光向我们靠近时使之弯曲。暗能量勘测（DES）团队——他们为揭示推动宇宙扩张的神秘暗能量的性质而展开合作——的成员利用人工智能手段分析了1亿个星系的图像，绘出了一张覆盖南天球四分之一天空的地图。

地图上最明亮的地方显示的是暗物质密度最大的区域，它呈粉紫色，被一个浅色环状构造包围。黑色的斑块则是宇宙空洞。

该项目的负责人之一、同时在英国伦敦大学学院和法国巴黎高等师范学院工作的尼亚尔·杰弗里博士表示：“这张地图向我们展示了我们从未见过的宇宙新区域。我们真的能够看到这种‘宇宙网’结构，包括这些被称为宇宙空洞的巨大结构。宇宙空洞是宇宙中密度非常低的区域，那里的星系很少，物质也不多。”

科学家对这些结构感兴趣的原因是，他们怀疑在这些结构中引力可能有截然不同的运行方式。这张地图绘出了这些结构的形状和位置，可以为进一步开展研究提供一个起点。

这张地图还让我们更接近于了解宇宙是由什么东西构成的，以及它是如何演变的。地图即将发表在英国《皇家天文学会月刊》上。

报道称，根据宇宙学的标准模型，宇宙始于大爆炸，然后膨胀，物质根据爱因斯坦的广义相对论（描述了引力运行机制）所描述的方式演化。正是这些引力创造出构成“宇宙网”的物质团块和空洞。

尽管暗能量勘测团队的计算结果表明，暗物质的分布方式与标准模型的预测结果大体一致，但并非完美契合。杰弗里说：“如果你放眼宇宙，就会发现暗物质并不像预期的那样呈块状分布——有迹象表明其分布方式更平滑。”

他说：“这看起来可能是件小事，但如果这些迹象是真的，那么可能意味着，爱因斯坦的广义相对论（物理学的重要支柱之一）出错了。”

研究报告的另一位作者、同在伦敦大学学院工作的奥弗·拉哈夫教授说，一种可能性是，用于计算宇宙看起来应是什么样的测量结果中有一部分不那么准确。另一种可能性是，基础模型出了问题。他说：“有些人甚至会说，可能爱因斯坦错了。”

拉哈夫本人并不准备走到那一步。他说：“我要说的是：‘看，不要太过松懈。有些东西可能表明存在偏差。努力工作，试着利用常规手段去弄明白，但别闭眼：这可能会带来一场物理学革命。’”

暗能量勘测团队绘制的宇宙暗物质分布图(英国《卫报》网站)

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