剧烈活动的超大质量黑洞（下）

在大爆炸之后宇宙演化的最初10亿年里,一定发生了许多变化过程,并把影响遗留到我们今天所见的字宙结构。由不均匀宇宙微波背景辐射反映的密度起伏,如何最终凝聚成超大质量黑洞和星系,是正在深入地研究和热烈地争辩着的课题。这是科学中最重要的问题之一,涉及宇宙学的基本内容。现在有证据表明,这两大类主要天体——超大质量黑洞和星系——具有同时代的历史,虽然我们已经指出,至少前者中的某一些早在其它事物之前存在。那么它们是怎样产生的呢？     

无法预测的未来宇宙

1908年,科学界还一致认为宇宙是静态而永恒的。宇宙起源于一场炽热的大爆炸,这样的观点哪怕是最疯狂的幻想家也根本未曾想过。元素在大爆炸最初时刻产生,后来在恒星内部合成的理念,在1908年还不为人知;空间会膨胀和弯曲、物质决定空间曲率的说法更是天方夜谭。整个宇宙空间都沉浸在创世大爆炸的寒冷余辉留下的微波辐射之中这一事实,要等到现代技术发展起来以后,     

探测器新数据揭示宇宙在大撕裂中灭亡

据英国《新科学家》杂志报道,从与一个倒扣的碗相类似的大爆炸之初,到最终的"大撕裂假说",最新的普朗克望远镜测量数据正在改变我们对宇宙的认识。就在欧洲空间局(ESA)公布由普朗克望远镜获取的迄今最详尽的宇宙微波背景辐射(CMB)地图的前夜,美国密歇根大学科学家德雷根·亨特表示:"明天将是宇宙学家们的新生之日,这将是一场盛宴,而我们将会逐个品尝这些大餐。"然而,有时候所带来的礼物并不那么讨人喜欢——的确,此次普朗克望远镜给出的观测结果中有一些异常之处让人感到困惑,这就是一种被宇宙学家们称作"邪恶轴心"的大尺度宇宙结构现象。这份最新宇宙地图于3月21日对外公布,其数据是由欧空局的普朗克空间望远镜获取的,其精确纪录了宇宙微波背景辐射中的温度差     

利用WMAP和Boomerang宇宙微波背景辐射数据寻找CPT破缺迹象

现代宇宙学研究认为，宇宙中存在着一种神秘的暗能量。如果这种暗能量随宇宙的膨胀而演化，并与电磁场发生Chern-Simons（陈省身-西蒙斯）相互作用，就有可能破坏电荷-宇称-时间反演（CPT）对称性成立的条件，这会使光子的偏振方向在传播中发生改变。中科院国家天文台冯波等与中科院高能所及德国理论物理研究所合作，设计出了一种用宇宙微波背景辐射偏振检验CPT对称性的新方法。并利用这种方法分析了美国WMAP卫星和Boomerang南极气球实验发表的最新数据，发现了存在CPT对称性破缺的迹象。如果这一发现得到进一步证实，将大大加深人类对自然界对称性的认识，并有助于人们了解宇宙暗能量的本质和正反物质不对称性的起源。     

新探测显示宇宙年龄更古老

普朗克空间望远镜近日发布了其最新数据及分析结果,绘制出了迄今最精确的宇宙图景,进一步改进了我们对宇宙年龄、组成及起源的认识。普朗克空间望远镜项目由欧洲空间局(ESA)实施,美国宇航局对这一项目提供了技术支持。来自欧洲、美国和加拿大的科学家们共同组成科学组,对普朗克项目的数据进行了分析。根据此次最新的数据分析结果,宇宙的膨胀速度要比科学家们原先设想的更慢,而其年龄则比原先的计算结果更古老,达到138亿年,这比之前的137亿年提     

比宇宙寿命更长的光子

光子又称光量子,是光和其他电磁辐射的量子单位。一般认为光子是没有质量的,然而在一些理论中允许光子拥有非常小的静止质量,但这样做就会产生一个后果,那就是光子会最终衰变成一种质量更轻的粒子。如果这种衰变是确实可能的,那么光子就有了寿命。这一寿命值有多长?德国一位物理学家近日试图回答这一问题。经过计算,他认为光子的寿命的下限,在其自身的参考系中大约是3年。换算到我们的参考系,那么就是10的18次方年(1后面18个0,即100亿亿年)。有关此项研究的论文已经发表于近期出版的《物理评     

我们是否生活在虚拟宇宙

很多人可能都看过美国科幻影片《黑客帝国》,看完之后有些人产生了这样一种恐惧感,那就是我们是否事实上真的生活在一个由超级计算机生成的虚拟宇宙中。而今有一个国际科学家小组宣称他们找到了一种方法可以帮助我们分辨自己究竟是否身处虚拟现实的宇宙之中。来自德国波恩大学的西拉斯·比奈和他的同事们认为,对于宇宙的模拟,不管多么逼近现实,总是存在着局限性。而要想分辨出这种局限性,方法就是对我们自己进行模     

早期宇宙中存在大量黑洞

通过对同一天区在红外和X波段背景信号的对比,一个国际天文学家小组发现早期宇宙中可能存在大量黑洞。这些研究人员是利用美国宇航局的钱德拉X射线望远镜以及斯皮策空间红外望远镜分别从X波段和红外波段进行了观测,得到的结论显示早期宇宙中每5个红外信号源中就有一个是黑洞。美国宇航局戈达德空间飞行中心的天体物理学家亚历山大·卡什林斯基表示研究结果显示黑洞至少贡献了宇宙红外背景的20%,这显示在早期宇宙中黑洞曾经非常活跃地吞噬气体物质。宇宙红外背景(CIB)是来自早期宇宙的残余光线,当时宇宙中最早的结构正在成形。天文学家们认为其源自宇宙中第一批大质量恒星以及黑洞组成的集群结构,随着它们不断聚集气体物质,在此过程中产生大量能量。即便是最强大的望远镜也无法分辨最遥远的单个恒星和黑洞。然而它们的整体效应却能穿越数十亿光年的空间,这让天文学家们得以区分在极早期宇宙中恒星和黑洞在这一机制中分别所占到的比例。当