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普朗克衛星發布的嬰儿宇宙的照片,圖中的斑點代表著早期宇宙中溫度在十万分之一量級上的細微起伏。圖片來源:ESA–Planck Collaboration
(文/Phil Plait)宇宙似乎比過去我們認為的要稍稍老了一點。不僅如此,宇宙的構成成分也略有不同。不僅如此,它們混合的方式也跟我們預期的不太一樣。不僅如此,還有一些跡象暗示宇宙中還存在著一些更加宏大的東西。
那麼,到底發生了什麼呢?
答案是,歐洲空間局的普朗克衛星公布了數據。普朗克衛星一直在掃描整個天空,一遍又一遍,窺視著從宇宙中洶涌而來的射電波及微波。這些“光”有些來自于恒星,有些來自于寒冷的塵埃團塊,有些來自于正在爆發的恒星及星系。但其中有一部分來自于非常非常遙遠的地方。事實上,它們起源于百億光年以外,來自于可觀測宇宙的邊緣。
這些光是在宇宙非常年輕時發出的,當時宇宙的年齡只有大約38万年。這些光曾經亮得耀眼,但在傳播到我們這里的漫漫旅途中,它已經變暗變紅了。在跟宇宙自身膨脹的抗爭中,這些光的波長被拉長了許多,抵達我們這里時已經變成了微波。普朗克衛星花了超過15個月去采集那些光,所用的設備靈敏度遠超以往。
這些來自早期宇宙的光,本身並不均勻。如果把對比度增强許多倍,你會看到或明或暗的斑點。它們對應于宇宙中幅度在十万分之一級別的溫度起伏。這種差異小到難以置信,卻有著深遠的影響。那些起伏是在宇宙僅有万億万億分之一秒、個頭還不如一個質子大的時候產生的量子漲落,隨著宇宙膨脹而變大,如今已經成長為宇宙中最大的結構,形成了我們看到的星系和星系團,尺度最大可達上億光年。
這些起伏正是普朗克衛星觀測的目標。仔細觀察這些細微的變化,我們能夠了解大量關于宇宙的信息。科學家花了几年時間審視和分析普朗克衛星得到的數據。他們的發現相當有趣:
- 宇宙年齡為138.2億年。
- 宇宙膨脹的速度比我們預期的稍慢一些。
- 宇宙有4.9%是普通物質,26.8%是暗物質,68.3%是暗能量。宇宙是不平衡的。只有那麼一丁點儿跡象,但它的意義相當深遠。
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