波恩和哈佛大學的研究引起了人們對宇宙學基本理論的懷疑。無論我們在哪裡看，相同的規則都適用於太空中的每一個地方，無數天體物理學計算都基於此基本原理。但是，波恩和哈佛大學最近的一項研究使這一原則受到質疑。如果測量值得到確認，這將使有關宇宙性質的許多假設落空。
自從大爆炸以來，宇宙一直在膨脹，宇宙學家認為這種膨脹在各個方向上都是均勻發生的，就像好的酵母麵糰一樣。天體物理學家稱此為各向同性。關於宇宙基本性質的許多計算都基於此假設，但是事實可能不是如此。
他們首次使用了一種新方法對各向同性假設進行了檢驗，該新方法可以提供比以前更可靠的陳述。結果出乎意料：根據這種方法，空間中的某些區域擴展得比預期的快，而其他區域的擴展則比預期的慢。“無論如何，我們的測量結果都表明了這一結論。”波恩大學阿爾傑蘭德天文學研究所的Konstantinos Migkas說。
Migkas和他的同事們在他們的研究中開發了一種新的，有效的各向同性測試。它基於對星系團的觀察，從某種意義上說，就像是酵母麵包中的葡萄乾。這些星團可以發出在地球上被接收的X射線輻射，宇宙學家可以基於輻射的某些特徵來計算星系團的溫度。另外，也可以測量它們的亮度。它們越熱就越亮。
在各向同性理論的宇宙中，有一個簡單的規則適用。天體離我們越遠，它離開我們的速度就越快。因此，無論物體位於哪個方向，我們都可以根據其速度推斷出它與我們的距離。“但是，實際上，我們的亮度測量似乎與上述理論距離計算的不一致。” Migkas強調。
這是因為到達地球的光量會隨著距離的增加而減少。因此，任何知道天體原始光度及其距離的人都知道其在望遠鏡圖像中的亮度。正是在這一點上，科學家們遇到了難以與各向同性假說調和的差異，有些星系團比預期的要模糊得多。它們與地球的距離可能遠大於根據其速度計算出的距離。
Migkas說：“對此只有三種可能的解釋。首先，我們測量過的X射線輻射有可能在從星系團到地球的途中被衰減。這可能是由於銀河內部或外部尚未發現的氣體或塵埃雲造成的。但是，在初步測試中，我們發現測量和理論之間不僅是X射線中，在其他波長處也存在差異。任何種類的物質星雲都不可能以相同的方式吸收完全不同類型的輻射。”
“第二種可能是相鄰星系團組，由於空間中的某些結構會產生強大的引力。因此，它們將吸引星系團自身，從而改變它們的速度，進而改變它們的派生距離。”Migkas解釋說：“這種影響還意味著對當地宇宙性質的許多計算都是不精確的，必須重複進行。”
“第三種可能性是最嚴重的，那就是宇宙根本不是各向同性的，這將打破宇宙學中很多現有的理論和定律。”當前的研究基於來自800多個星系團的數據，作者對其中的300個進行了分析。單單對X射線數據的分析就非常耗時，耗時數月。新的基於衛星的eROSITA X射線望遠鏡有望在未來幾年內再記錄數千個星系團。最遲到那時，是否真的必須放棄各向同性就會很清楚了。
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