科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然
一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)在理解宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)方面取得了重要進(jìn)展，他們確定了被稱為“引力盆地”的關(guān)鍵區(qū)域。研究成果發(fā)表在最新一期的《自然·天文學(xué)》雜志上。
該研究基于廣泛接受的Λ冷暗物質(zhì)宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型。該模型認(rèn)為宇宙中的大尺度結(jié)構(gòu)起源于早期宇宙膨脹時(shí)的量子波動(dòng)。這些微小的密度變化隨著時(shí)間發(fā)展，形成了今天人們所見的星系和星系團(tuán)。隨著這些密度擾動(dòng)的增長(zhǎng)，它們吸引了周圍更多的物質(zhì)，從而形成了引力勢(shì)能較低的區(qū)域，即“引力盆地”。
來自以色列希伯來大學(xué)、德國(guó)波茨坦物理研究所、法國(guó)巴黎薩克雷大學(xué)以及美國(guó)夏威夷大學(xué)的研究人員利用最新的宇宙流-4（CF4）數(shù)據(jù)，并采用漢密爾頓蒙特卡羅算法，重建了距離地球約10億光年范圍內(nèi)的宇宙大尺度結(jié)構(gòu)。這種方法允許科學(xué)家對(duì)宇宙的引力場(chǎng)進(jìn)行概率性評(píng)估，從而識(shí)別出對(duì)星系運(yùn)動(dòng)至關(guān)重要的“引力盆地”。
先前的觀測(cè)曾表明銀河系屬于拉尼亞凱亞超星系團(tuán)的一部分。但新的CF4數(shù)據(jù)顯示了一個(gè)不同的圖景，原來，這一星系團(tuán)只是巨大的沙普利盆地的一部分。
同時(shí)，在這次發(fā)現(xiàn)中，名為“史隆長(zhǎng)城”的星系結(jié)構(gòu)被確認(rèn)為最大的“引力盆地”。其體積約為5億立方光年，幾乎是之前被認(rèn)為最大的沙普利盆地的兩倍多。這一發(fā)現(xiàn)為人們提供了關(guān)于宇宙引力格局的新視角，并揭示了星系和宇宙結(jié)構(gòu)隨時(shí)間演變及相互作用的方式。
這項(xiàng)研究加深了人們對(duì)于宇宙復(fù)雜引力動(dòng)力學(xué)的理解，也讓科學(xué)家更清楚地認(rèn)識(shí)到塑造宇宙結(jié)構(gòu)的力量。識(shí)別這些“引力盆地”是宇宙學(xué)的一大進(jìn)步，通過繪制這些吸引星系和物質(zhì)的重要區(qū)域，可以幫助人們更加深入地認(rèn)識(shí)宇宙的歷史及其演化，并解答最基本的宇宙學(xué)問題，如暗物質(zhì)分布和推動(dòng)宇宙加速膨脹的原因。這些知識(shí)有望改進(jìn)現(xiàn)有的宇宙模型，并指導(dǎo)未來天文研究的方向。
