米兰体育

网易米兰体育 > > 正文

大爆炸后五分钟发生了什么?氦指纹给出新答案

0
分享至

科学家发现了宇宙最初五分钟极其精确的化学“指纹”,为认识宇宙大爆炸和物理学定律提供了新线索。



科学家以前所未有的精度测量了宇宙最初五分钟内产生的氦量,从而更清晰地描绘出大爆炸后不久宇宙所处的条件。这一成果由包括美国明尼苏达大学双城分校科学家在内的国际研究团队取得,标志着精确宇宙学领域的一项重大进展。

这些发现发表于《天体物理学杂志》的五篇论文中,基于使用大型双筒望远镜进行的130小时观测。通过分析遥远星系,研究人员将这一基础测量的不确定度降低至仅0.5%,比此前的估计精确了三倍。

更高的精度为科学家提供了一种强大的新工具,可用于研究宇宙的起源并检验物理学的标准模型。这类基础性检验在推动科学认识进步和促进技术突破方面有着悠久历史。

“这是一项宏大尺度的物理学实验,也是我整个40年职业生涯中最重要的发现之一,”明尼苏达大学科学与工程学院物理与天文学院杰出教授埃文·斯基尔曼说。“这是一个基本数值,专门告诉我们宇宙最初五分钟的条件。它具有直接检验物理学标准模型的诊断能力。”

为什么氦藏有大爆炸的线索

根据大爆炸理论,宇宙大约在138亿年前从一个极其炽热、致密的状态开始膨胀。有三条主要证据支持这一解释:宇宙的持续膨胀、宇宙微波背景辐射,以及宇宙最早时刻形成的氦和氘等轻元素的丰度。

尽管宇宙膨胀和微波背景已被广泛研究,但原始氦的测量在历史上受到的关注较少。更准确地确定其原始丰度,使研究人员能够探究宇宙仅有几分钟历史时所处的物理条件。

为了达到新的精度水平,研究团队没有采用估算原始氦的传统方法。传统方法需要观测大量星系,并通过外推结果来确定在后代恒星改变其化学组成之前存在多少氦。

相反,研究人员挑选了15个异常原始、小型且遥远的星系。这些星系经历的化学演化相对较少,因而成为宝贵的宇宙“时间胶囊”,保存着有关宇宙早期组成的线索。

强大望远镜带来创纪录精度

研究团队使用俄亥俄州立大学研发的精密光谱仪,同时检查了10多条氦谱线和15条氢谱线。将这些信号结合起来研究,使研究人员能够识别并校正早期研究大多可能忽略的细微测量误差来源。

当研究人员试图将不确定度降至1%以下时,这些微小效应变得尤为重要。将它们纳入考虑,对于实现新的0.5%精度至关重要。

“MODS光谱仪从概念到首次在天空观测用了12年时间,”俄亥俄州立大学文理学院天文学杰出教授理查德·波格说。“这正是我们设计它们所要完成的项目,看到它们交付成果令人无比满足。并非每天都有机会帮助建造测量宇宙基本性质的仪器。”

检验物理学基本定律

除了改进对宇宙最早化学组成的估计外,这项新测量还为物理学标准模型提供了重要检验。大爆炸后不久产生的氦量取决于当时的物理条件,包括存在哪些基本粒子。

利用精确的氦测量,研究人员能够计算早期宇宙中微子家族的数量。中微子是非常轻的亚原子粒子,其行为在科学家理解基础物理学方面发挥着重要作用。

因此,这些结果不仅加强了大爆炸的现有证据,还提供了一种更精确的方法,用来检验已有物理理论是否准确描述了宇宙最初几分钟的情况。

“我们在申请中承诺将不确定度做到0.5%,我们做到了,”斯基尔曼补充说。“在不可预测的科学世界里,这种情况并不常发生。”

这一国际合作汇集了来自明尼苏达大学双城分校、俄亥俄州立大学、冈萨加大学、西北大学、得克萨斯大学奥斯汀分校、印第安纳大学、加州大学圣克鲁兹分校、伊利诺伊大学、墨西哥国立自治大学和TRIUMF的科学家。

如果朋友们喜欢,敬请关注“知新了了”!

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
十元理发,真的该管管了。

十元理发,真的该管管了。

张晓磊
2026-10-21 18:04:24
高市早苗上任一年4次会面特朗普!5500亿投资、稀土矿双手奉上…日本正在被高市掏空!

高市早苗上任一年4次会面特朗普!5500亿投资、稀土矿双手奉上…日本正在被高市掏空!

可达鸭面面观
2026-10-21 16:47:34
黄景瑜未成名地铁旧照,模样普通认不出

黄景瑜未成名地铁旧照,模样普通认不出

喜欢历史的阿繁
2026-10-20 02:15:38
释永信塌房后,被曝为女明星开光,除了李湘外,多名女星被拉下水

释永信塌房后,被曝为女明星开光,除了李湘外,多名女星被拉下水

阿器谈史
2026-01-08 13:16:09
发现了吗?比房子卖不动更可怕的3件事,可能在各大城市蔓延开了。

发现了吗?比房子卖不动更可怕的3件事,可能在各大城市蔓延开了。

巢客HOME
2026-10-22 05:40:03
班凯罗你太狠了,首秀就创造80年NBA独一无二纪录,2.3亿真不贵

班凯罗你太狠了,首秀就创造80年NBA独一无二纪录,2.3亿真不贵

大西体育
2026-10-22 11:38:05
就煮三回,肺部老痰就通开了!白痰黄痰一抹而空,嗓子好舒服!

就煮三回,肺部老痰就通开了!白痰黄痰一抹而空,嗓子好舒服!

小谈食刻美食
2026-09-08 08:59:43
A股分红大户,拟10派60元!

A股分红大户,拟10派60元!

数据宝
2026-10-23 00:11:08
美国两党议员要求调查马斯克,马斯克发出“死亡”威胁

美国两党议员要求调查马斯克,马斯克发出“死亡”威胁

小A看世界
2026-10-22 16:34:48
许家印在看守所的待遇

许家印在看守所的待遇

年代回忆
2026-10-22 23:21:45
安全高于一切!雷军:小米已交付超80万辆车 均价超26万、成立独立汽车安全研究中心

安全高于一切!雷军:小米已交付超80万辆车 均价超26万、成立独立汽车安全研究中心

快科技
2026-10-22 09:28:10
布兰登·费舍二战新片定档,Netflix上线只差1个月

布兰登·费舍二战新片定档,Netflix上线只差1个月

娱圈观察员
2026-10-22 00:19:04
老区通高铁 振兴谱新篇(赓续长征精神奋进复兴征程)

老区通高铁 振兴谱新篇(赓续长征精神奋进复兴征程)

人民网
2026-10-21 07:08:16
什么情况?美股巨头,绩后大跌!

什么情况?美股巨头,绩后大跌!

证券时报
2026-10-22 23:18:11
加里宁格勒将发生兵变,叛军计划将坦克和部队运入立陶宛

加里宁格勒将发生兵变,叛军计划将坦克和部队运入立陶宛

知兵
2026-10-23 01:12:35
特斯拉拿下支付宝,震惊全网!

特斯拉拿下支付宝,震惊全网!

财经三分钟pro
2026-10-21 12:46:20
国少16岁天才引韩媒关注,4场独造7球效率超神,韩媒盛赞:中国梅西

国少16岁天才引韩媒关注,4场独造7球效率超神,韩媒盛赞:中国梅西

绿茵舞着
2026-10-22 22:14:00
随着西班牙3-1,中国7-0,U17女足世界杯16强已诞生5席:3大东亚劲旅在列

随着西班牙3-1,中国7-0,U17女足世界杯16强已诞生5席:3大东亚劲旅在列

侧身凌空斩
2026-10-23 01:03:03
和于文华有私生子、现金多到发霉?被举报的朱之文,这次真的怒了

和于文华有私生子、现金多到发霉?被举报的朱之文,这次真的怒了

天天热点见闻
2026-10-22 06:46:25
湖南大山里发现一株饭碗粗的野生柘树,全身是刺,却是古代的“帝王木”,可惜多数人不认识

湖南大山里发现一株饭碗粗的野生柘树,全身是刺,却是古代的“帝王木”,可惜多数人不认识

农夫也疯狂
2026-10-22 16:27:11
2026-10-23 02:39:00
知新了了
知新了了
专注于新知、科普的传播
6707文章数 2299关注度
往期回顾 全部

西藏7.0级地震亲历者:房子震得嘎嘎叫 不敢回家

西藏7.0级地震亲历者:房子震得嘎嘎叫 不敢回家

卢卡:伦德伯格,欢迎来到NBA

芭莎盛典,张小斐因救场实现口碑暴涨

宁德,跌成了一只红利股?

腾讯云谷歌紧急行动!互联网安全出大事

搭城市NOA/续航555KM 捷达M6上市售7.98万起

态度原创

你其实早就学会了一大半西班牙语(没学过也能看懂)

20幅 叶夫根尼·戈洛洛博夫 风景油画选二

艺卓发布FlexScan EV2401S显示器:23.8英寸1080P 120Hz

泽连斯基"愿以领土换和平协议" 普京表态

无障碍浏览 进入关怀版