绘制宇宙宇宙增长图的新发现支持爱因斯坦的引力理论

几千年来，人类一直对宇宙的奥秘着迷。

与想象宇宙起源的古代哲学家不同，现代宇宙学家使用定量工具来深入了解宇宙的演化和结构。随着爱因斯坦广义相对论的发展，现代宇宙学可以追溯到 20 世纪初。

现在，来自阿塔卡马宇宙学望远镜 (ACT) 合作项目的研究人员创造了一张开创性的新图像，揭示了分布在整个天空四分之一的暗物质的最详细地图，一直延伸到宇宙深处。更重要的是，它证实了爱因斯坦关于大质量结构如何在整个 140 亿年的宇宙生命周期中生长和弯曲光线的理论。

剑桥大学宇宙学教授Blake Sherwin说：“我们已经将天空中不可见的暗物质绘制到最远距离，并清楚地看到这个跨越数亿光年的不可见世界的特征。” 领导一组 ACT 研究人员。“它看起来就像我们的理论预测的那样。”

尽管构成了宇宙的 85% 并影响了它的演化，但暗物质一直很难被探测到，因为它不与光或其他形式的电磁辐射相互作用。据我们所知，暗物质只与引力相互作用。

为了追踪它，160 多名合作者在智利安第斯山脉高处建造了国家科学基金会的阿塔卡马宇宙学望远镜并从中收集了数据，观察了宇宙形成黎明后发出的光，大爆炸——当时宇宙只有380,000岁。宇宙学家经常将这种充满我们整个宇宙的漫射光称为“宇宙的婴儿图”，但正式地，它被称为宇宙微波背景辐射 (CMB)。

该团队追踪了包括暗物质在内的大型重结构的引力如何在其 140 亿年的旅程中扭曲 CMB，就像放大镜如何在光线穿过其镜头时弯曲光线一样。

“我们利用大爆炸遗留下来的光线扭曲制作了一张新的质量图，”宾夕法尼亚大学物理与天文学系助理教授 Mathew Madhavacheril 说。“值得注意的是，它提供的测量结果表明，宇宙的‘块状’，以及它在 140 亿年的演化后的增长速度，正是你对我们基于爱因斯坦理论的标准宇宙学模型所期望的重力。

Sherwin 补充道，“我们的结果还为正在进行的一场争论提供了新的见解，一些人称之为‘宇宙学危机’，”解释说这场危机源于最近使用不同背景光的测量，一种来自星系中的恒星而不是 CMB . 这些产生的结果表明，暗物质在宇宙学标准模型下不够块状，并导致人们担心该模型可能会被打破。然而，该团队从 ACT 获得的最新结果能够准确评估该图像中看到的巨大肿块的大小完全正确。

“当我第一次看到它们时，我们的测量结果与基本理论非常吻合，以至于我花了一些时间来处理结果，”剑桥大学博士说。学生 Frank Qu，研究团队的一员。“看看如何解决不同测量之间可能存在的差异将很有趣。”

“CMB 透镜数据可以与更传统的星系可见光调查相媲美，因为它们能够追踪那里的总和，” ACT 主任和普林斯顿大学 Henry DeWolf Smyth 物理学教授Suzanne Staggs说。“CMB 透镜和最好的光学测量共同阐明了宇宙中所有质量的演化。”

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