畢勒費爾德大學研究揭示:太陽系運動速度比宇宙學預測高出三倍以上

编辑者: Uliana S.

由天體物理學家盧卡斯·伯梅(Lukas Böhme)領導的畢勒費爾德大學(Bielefeld University)研究團隊,於2025年11月10日公佈了一項研究成果,該結果對既定的標準宇宙學模型提出了嚴峻的挑戰。這項研究的核心聚焦於太陽系相對於宇宙中遙遠的無線電發射星系大規模分佈的運動。研究人員利用歐洲低頻陣列(LOFAR)無線電望遠鏡網絡以及另外兩個觀測站的數據進行分析,發現了這些星系分佈存在各向異性,即不均勻性,其強度比當前模型預測值高出驚人的3.7倍。

這種顯著的差異達到了超過五個標準差(五西格瑪,5σ)的統計顯著性門檻,在科學界中,這通常被視為確鑿無疑的證據。該研究的關鍵方法論在於分析太陽系運動所產生的所謂「逆風」(或稱「迎頭風」)效應。由於無線電星系會發射強大的無線電波,能夠穿透阻擋可見光的氣體和塵埃雲,因此它們成為測量大規模運動的理想標記。理論上,系統的速度越快,朝向運動方向觀測到的無線電星系數量就越多,而在相反方向觀測到的數量則越少。

這項發現揭示了太陽系實際的運動速度,比普遍接受的ΛCDM模型所假設的速度(約370公里/秒)高出三倍以上。這項工作的共同作者、宇宙學家多米尼克·J·施瓦茨(Dominik J. Schwarz)強調,如果這種運動的幅度確實如此巨大,那麼我們必須重新審視關於宇宙物質在空間中均勻性(同質性)和各向同性(各向一致性)的基本假設。值得注意的是,這次的發現與早期基於類星體紅外線數據的觀測結果相吻合,儘管那些觀測方法不如本次研究直接。

標準宇宙學模型(ΛCDM模型)基於廣義相對論,並納入了暗能量和冷暗物質的概念,它成功地解釋了許多宇宙現象。然而,像這次在物質分佈中發現的異常,暗示了現有理論可能存在潛在的不足或漏洞。觀測到的偶極強度比預測值高出3.7倍,這是一個重大的因素,要求在現有的物理學框架內得到合理的解釋。如果假設無線電星系的分佈是均勻的,那麼觀測到的效應應該是極小的;但如果數據準確無誤,這可能意味著宇宙的大規模物質分佈並不像當前宇宙學觀念所設想的那樣具有高度的同質性。

這項由畢勒費爾德大學進行並發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上的研究,突顯了利用無線電波段來測量宇宙大規模運動的重要性。在主導性的ΛCDM模型背景下,任何達到五個標準差水平的重大差異都必須受到嚴密的關注與審視。最終,這項突破性的發現為檢驗我們對宇宙結構和動態的理解開啟了嶄新的篇章,它可能要求我們對ΛCDM模型的參數進行精確的調整,甚至推動科學界開發出一個更全面、更完善的新宇宙理論。

來源

  • www.nationalgeographic.com.es

  • EurekAlert!

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