宇宙学的一个基本概念就是如果我们看的足够远的话，那么各个方向的一切看起来都是一致的。但来自NASA钱德拉X射线天文台和欧空局的牛顿X射线望远镜的最新数据却显示这一观念正在受到挑战。
天文学家用这些来自望远镜的X射线数据研究了几百个横跨天区的星系团的不同特性。星系团是宇宙中的各个星系由于引力吸引而形成的最大的结构。
这个图像包含了整个天区图，显示了几百个星系团中的四个，它们被用来分析宇宙是否在大尺度上一致。
From NASA
德国波恩大学的主导研究人Konstantinos Migkas说道:“ 宇宙学的一个重要支柱就是研究宇宙的过去和未来，而其中的一个特点就是各向同性，即所有方向看起来都是一致的。” 但是我们最新的研究却显示这个支柱可能出现了裂缝。
如今天文学家一个普遍的共识，就是宇宙大爆炸后，宇宙自身还在持续的膨胀。拿洒有葡萄干的面包来打个比喻：当在烘烤面包时，整个面包（就像整个宇宙）上的葡萄干（就像宇宙中的星系和星团一样）都在彼此远离。各向同性的宇宙膨胀也应该像是这样的均匀地膨胀，但从最新的研究成果看来或许并不是这样。
马萨诸塞州剑桥市的哈弗史密松天体物理中心的合作者，Gerrit Schellenberger说道: “基于我们对星系团的观测，我们发现随着观测方向的不同，宇宙的膨胀速度是不同的。这是与当前我们研究的宇宙学的根本理论是背道而弛的。"
以前科学家们对很多现象做了观测，譬如恒星的爆炸，星系的红外波段景象来检测宇宙是否有着各向同性的这一特点。不过得到了一些模棱两可的的证据：有些观测结果显示宇宙是各向同性的，有些则不然。
这个最新，成熟的，独立化的技术，它充分利用了遍及星系团的高热气体释放出来的温度和由这种高热气体产生大量的X射线使得星系发光这个关系。星团的气体温度越高，X射线越多，星团的亮度也就越高。一旦确定了星团中的气体温度，也就可以大概估算X射线的亮度。这个方法不受宇宙的膨胀速度，这些宇宙学中具体数量的影响。
科学家使用这个方法测算出星团发出的X射线亮度后，就可以计算出依赖宇宙的膨胀速度的这一另外的方法测出的天体的发光度，然后来核实这两种方法的差异。最终的结果可以解释整个天区的各个天体，为何在不同的方向上彼此远离的速度不同。
其它研究机构使用不同的方法后测得的数据也显示出宇宙各个方向膨胀速度不一致的结论，并且认为宇宙在一些方向上膨胀的速度很慢。
如果这个结论是正确的话，那么会让宇宙学得到更完善的结果。Gerrit Schellenberger提出了两种可能的解释，第一种是星系团里的大块结构受到了附近同一方向上的星系团的引力拉扯，从而聚集到一块，因为这不是在宇宙尺度上的膨胀的，所以如果这样造成膨胀速度更快的话，我们对星团的发光度的计算就会产生错误。
相关的运动造成了宇宙在不同方向上的膨胀速率不同的表象。天文学家已经观测到了相似的结果。之前认为，引力在小于85亿光年内，这个典型的距离上可以主导各个星系团之间的引力互动。然而科学家根据这项新研究，预期是宇宙在至多50亿光年内这个大尺度上的膨胀才能主导星团的运动。
第二个可能的解释是宇宙在各个方向上其实并不一样。一个耐人寻味的理由可能是因为暗能量的关系。暗能量是驱动宇宙加速膨胀的诱因，然而他自身并非统一。换言之就是，X射线或许能揭示出暗能量在宇宙的一些地方比其他地方的更强，这就引起了不同的膨胀速率。
“这有些像面包里的酵母没有被充分的搅拌，导致了面包不同部位的膨胀并不一样。如果暗能量被发现在宇宙不同的地方有着不同的分布，那肯定是里程碑样的成就。然而这还是需要更多的证据来排除其他解释，得到让人信服的答案。”同样来自波恩大学的合作者Thomas Reiprich说道。
这两个宇宙论上的解释都有着重要的结果。宇宙学里的很多包括针对星系团的X射线的研究都假设宇宙是各向同性的。但是在大尺度距离上相对于宇宙级的膨胀，以上解释里提到的膨胀运动就显得微不足道了。
这个团队使用了313个星系团的数据来分析，这包括了钱德拉太空望远镜长达191天的曝光拍摄得到的237个和牛顿X射线望远镜拍摄的76个星团照片。他们把这些313个星系团数据连同通过牛顿X射线望远镜拍摄的另外两个大型星系团的X射线数据和美日宇宙天体物理先进卫星得到的，总共842个星系团的数据，通过使用相同的方法分析后，得到了相似的结论。
原文链接:
https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/universe-s-expansion-may-not-be-the-same-in-all-directions.html
