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宇宙一端熱一端冷?南加州大學科學家找到新驗證方法

在宇宙微波背景中,宇宙的兩端一端熱一端冷,這一特徵幾十年來一直困擾著宇宙學家

長期以來,科學家們在宇宙微波背景(CMB)中觀測到了一個明顯的溫度變化現象,從地球位置上觀察,在宇宙微波背景圖上,宇宙的一端比另一端顯得更熱,但科學家們一直無法確定,這是真實的存在,還是多普勒效應產生的結果。

南加州USC Dornsife文理學院的研究人員Siavash Yasini和ElenaPierpaoli似乎找到了驗證這一難題的方法。

多普勒效應是波源和觀察者有相對運動時,觀察者接受到波的頻率與波源發出的頻率並不相同造成的現象。比如,從遠方急駛過來的火車,其鳴笛聲會變得尖細(即頻率變高,波長變短),而離我們而去的火車鳴笛聲將變得低沉(即頻率變低,波長變長)。類似的,從地球上,宇宙微波背景上觀察,諸如電磁輻射光波,X射線,微波等,其能量也將發生了變化,朝向觀察者的那些微波,其能量更高或更熱,而對於遠離觀察者的微波來說,情況正好相反,從觀察者的角度上看,會比另外一端更冷。

宇宙微波背景是觀測宇宙的基礎

宇宙微波背景是宇宙學中「大爆炸」遺留下來的熱輻射,它是一種充滿整個宇宙的電磁輻射。其特徵和絕對溫標2.725K的黑體輻射相同,它的頻率屬於微波範圍。宇宙微波背景是宇宙背景輻射之一,是觀測宇宙學的基礎,因為這種宇宙中最古老的光,可追溯至再複合時期。用一般傳統的光學望遠鏡觀察,恆星和星系之間的空間背景是一片漆黑的。然而,利用靈敏的輻射望遠鏡,科學家可發現微弱的背景輝光,這種光在各個方向上幾乎一模一樣,它與任何恆星,星系或其他天體都毫無關係。這種光的電磁波譜在微波區域最強。

宇宙微波背景是來自大爆炸的剩餘能量,因此,科學家們認為,它是均勻分散的。但是,按照這一理論基礎推斷,宇宙微波背景中溫度兩極的出現,必須是多普勒效應的結果,這是太陽系在太空裡面運動產生的結果。

然而,這可能根本就是一個錯誤推斷。

Yasini說:

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