宇宙学家们利用引力透镜可以为宇宙的总质量“称重”

据物理学家组织网近日消息称，宇宙学家们利用引力透镜，重新确定了宇宙物质的密度和结构，进而可以为宇宙的总质量“称重”。而目前表现出和以往的较大差异，可能预示着宇宙学标准模型的缺陷。该成果属于欧洲的“千平方度巡天”计划，相关报告发表在《天文学与天体物理学》期刊上。

一百多年来，科学家们一直试图更精确地了解宇宙的“体重”。这一认识对天文学研究的发展非常关键，因为物质和能量的平均密度被称为宇宙密度参数，这一参数也正是标准宇宙模型的核心。不过，宇宙的质量非常难以衡量，因为科学家不但要了解宇宙中恒星和星系的重量，还要知晓现在对我们依然很神秘的暗物质、尘埃云甚至是中性氢的质量。

此次，包括德国波鸿鲁尔大学天文学家在内的团队，对宇宙中物质密度和结构的研究有了新见解。研究人员稍早时间加入到欧洲的“千平方度巡天”计划，研究宇宙密度结构数据上的差异。在一项最新分析中，研究结果涵盖了额外的红外线数据，使得差异更加突出，而这些差异可能暗示着宇宙学标准模型的缺陷。

新研究利用引力透镜效应确定了物质的密度和结构，并指出：当宇宙高质量物体偏转来自星系的光线时，这些星系在与从地球上实际观察时不同的位置以扭曲的形式出现。基于这一效应，科学家们可以计算出偏转物体的质量，从而推算出宇宙的总质量。

研究人员表示，这一数据集是唯一一个基于引力透镜效应，并用额外红外数据校准的数据集，这或是与此前普朗克联盟研究数据偏离较大的原因。研究小组使用类似的校准方法评估了另一组数据集，结果与普朗克联盟研究的值出现较大差异。

这些强烈的偏差，正引发科学家们的激烈争论，其是否真的意味着宇宙学标准模型是错误的?目前还需要更精确的物质密度和结构数据，相关研究或在2020年展开。

图：宇宙中的高质量物体并不是“完美透镜”，当它们使光线偏转时会产生扭曲，产生的图像看起来就像是透过酒杯底部看到的一样。

图源：物理学家组织网

关键词： 宇宙