宇宙冷點的隱秘真相:它真的與暗能量有關嗎?

宇宙冷點,又稱WMAP冷點,是一個在微波區域的天空中被觀測到的異常寒冷的區域,與宇宙微波背景輻射(CMBR)相比,其寒冷程度顯著偏離一般預期。據觀測,這一冷點的溫度約比平均CMB溫度低70微開爾文,而典型的溫度變化則約為18微開爾文。有些地方甚至低140微開爾文,這使其出現的可能性在現有的宇宙學理論中,顯得相當不尋常。

冷點的半徑約為5度,位於南天,朝向河馬座。

冷點的發現最早是在威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)的數據中進行的。從第一年的數據中,天文學家注意到在河馬座的某個區域的溫度低於周圍,經過三年的數據收集和分析後,科學家們估計這一大範圍、冷卻的區域出現的統計顯著性只有1.85%。這意味着,雖然這一冷點的形成可能性不高,但它並非完全不可能。

該冷點可能是由多種原因造成的,其中之一被稱為“河馬座超空洞”。這是一個可能存在的巨型空洞,位於我們與原始CMB之間。研究表明,如果存在這樣的空洞,則會導致周圍的“晚時期”整合薩克斯-沃爾夫效應與“普通”薩克斯-沃爾夫效應之間的相互抵消,進而在觀察到的CMB中出現冷區。

該空洞的直徑可能達到150至300百萬秒差距,距離我們6至10億光年,並且物質密度遠低於該紅移下的平均密度。

除了超空洞,科學家們還提出了其他一些理論來解釋冷點的存在。2007年,研究人員首次提出,這一冷點可能是宇宙的紋理效應,這是早期宇宙一個相變的殘跡。另外,學者Laura Mersini-Houghton更是提出了另一個激進的假設,即它可能是另一宇宙的印記,由於宇宙膨脹前的量子纏結造成。

如果真是這樣,這將是首次目擊到平行宇宙的實證證據。

這一理論若成立,將可能將現有的宇宙學觀念顛覆,並對弦理論提供支持。團隊聲稱如果平行宇宙理論真的成立,則在天球的對面半球將會有類似的冷空洞。

此外,另一項與冷點相關的研究表明,這一區域內的星系質量分布可能影響到整合薩克斯-沃爾夫效應的表現,這些星系的偏見需要在觀察時被考慮在內。

這一冷點在觀測中的異常性在於,與周圍比較熱的區域形成了鮮明對比。

雖然冷點的存在對於是否暗能量或其他因素所造成的仍存在諸多懷疑,但一些新的研究持續在尋找與這一神秘冷點的聯系。2021年,黑暗能量調查(DES)進一步提供了與河馬座超空洞之間的相關性的新證據,讓這一理論重新受到關注。

隨著對宇宙冷點的研究持續深化,無數的理論和假設仍在不斷被提出。是否會在未來找到真正解釋宇宙冷點的答案?還是我們仍將面對一個更加複雜與神秘的宇宙?

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