科学家找到:再现宇宙早期图像方法
科学家找到了凭一张布满皱纹的快照再现其年轻面孔的方法,不过他们的图像不是曾经红极一时的童星,而是宇宙。近期的英国《自然》杂志发表了题为《利用质量最佳传输方法再现宇宙早期状况》的论文,法国尼斯蓝色海岸天文台的Frisch和他的同事试图通过现在的宇宙图像而看到150亿年前童年宇宙的样子,藉此了解大爆炸及目前太空中不平坦的分散星系是如何兴起的。
今天,宇宙绝大部分空间几乎空无一物,物质被凝结成密集的恒星和星系零星分散在各处,就像一张布满皱纹的面孔。在大爆炸后的瞬间,所有这些物质聚集在小得多的体积里,精小玲珑,不像现在这样笨重。
《自然》杂志的文章指出,宇宙的膨胀使星系互相远离,由于彼此间的万有引力作用,它们各自进入不同的运动状态。如果天文学家知道目前这些星系的运动状态,就能够推算出它们早期的情形。令人遗憾的是,目前只知道星系的位置,其运动速度至今还是未知数。幸运的是,尽管星系之间速度不同,其运动轨迹却都接近直线。
200年前,法国数学家Monge曾经研究过利用直线轨迹从现在位置再现过去位置的可能性。Frisch小组利用的就是Monge当年的数字方法,把Monge建筑运算中的成本变换成宇宙学中的其它参数,以通过现今星系的位置制作出宇宙物质早期分布图。
科学家设想宇宙物质最初的分布是近乎均匀的,但初步重现后的结果却显示有小的不均匀,宇宙中布满了演化成目前状态的最初“皱纹”。这些“皱纹”在大爆炸期间形成,因而能使我们得知大爆炸中的物理过程,这些过程一直是宇宙学中争论激烈的问题。
为了将此方法付诸应用,必须确定更完善的当今星系定位。Frisch说:“该定位图目录正在迅速扩增”, 几年内,大约百万星系的座标将被确定。