宇宙结构的“种子”咋来的?如果密度波动发生变化,会怎么样?( 二 )


直到在20宿世纪90年月,我们才微波辐射中有些区域的密度比平均密度高,有些区域的密度比平均密度低,这就是上文所说的细小的密度波动,大约相差80-90微开尔文 。 也就是说宇宙早期长短常很是平均的,只跟完美平均相差了0.003%摆布 。

宇宙结构的“种子”咋来的?如果密度波动发生变化,会怎么样?



上图就是普朗克卫星对微波辐射温度细小波动的具体测量,这些不动在各个位置和标准上都是一致的,所以当今的宇宙分布在大标准上也是一致的,简单的说,早期宇宙布局的种子是一致的,结出来的果实必定也是一致的 。
上图中红色的“热点”就是密度小的处所,蓝色的“冷点”就是密度大的处所,而密度大的处所在将来就会在引力的感化下形当作恒星和星系,密度小的必定就对应着宇宙浮泛 。 宇宙布局的形当作需要这些不完美的密度波动 。
宇宙结构的“种子”咋来的?如果密度波动发生变化,会怎么样?



这一点很好理解,若是宇宙真的是那种完美平均的分布,遍地的引力都是相等的,那么就不会有任何一个区域会吸引到更多的物质,引力不增加恒星必定就无法形当作 。 若是存在密度的不平均,跟着时候的推移,引力吸积物质,宇宙在5000万到1亿年间就会发生第一批恒星,数亿年后星系就形当作了,到5亿年得时辰,宇宙就会形当作更多的恒星和星系,高能辐射从头电离宇宙中的中性气体,可见光就可以在宇宙中自由的穿梭 。 数十亿年后,我们就看到今天宇宙的模样 。
宇宙结构的“种子”咋来的?如果密度波动发生变化,会怎么样?



那么宇宙一起头的密度涨落是咋来的?
有没有可能缔造出一个没有任何密度波动的宇宙?也就是一个完美平均的宇宙?总的来说,如果以今朝宇宙降生的体例缔造宇宙,就不会存在一个没有密度波动的宇宙 。 我们知道宇宙降生于炽热的大爆炸,在这个期间,宇宙中布满了高温、高密度的物质、反物质和辐射 。
而热大爆炸的状况自于宇宙暴涨竣事后,真空能量转化为物质和辐射,可是真空能量自己就存在量子波动,并在暴涨时代被拉伸到了整个宇宙中!而真空能量的波动就是最后物质密度波动的根源 。
宇宙结构的“种子”咋来的?如果密度波动发生变化,会怎么样?



若是宇宙自己有一个暴涨的发源阶段,而且遵循我们所知的物理定律,就必然会存在波动,导致形当作密渡过高和密渡过低的区域 。
可是是什么决议了波动的大小呢?它可以再小一些吗?
谜底是必定的!
若是通货膨胀发生在较低的能量标准上,或者暴涨的性质与我们宇宙降生时的性质完全分歧,那么这些密度波动可能会小得多 。 不仅可以小十倍,还可以小100倍、1000倍、100倍、10亿倍甚至更小!
宇宙结构的“种子”咋来的?如果密度波动发生变化,会怎么样?



可是宇宙最初的密度波动很是主要,因为宇宙布局的形当作需要很长的时候 。 在我们的宇宙中,从最初的波动到微波布景辐射的发出需要几十万年的时候 。 从宇宙微波布景辐射到万有引力促当作第一批恒星的形当作,大约需要1亿年的时候 。
从第一批恒星到一个暗能量本家儿导的宇宙只需要78亿年,这个关头,因为暗能量本家儿导宇宙今后,引力就在更大的标准上掉去了感化,并且在暗能量导致宇宙加快膨胀之前,还没有被引力束厄局促在一路形当作的布局的物质,都是加快远离对方 。
这就意味着若是最初的密度波动更小,那么形当作第一批恒星的时候就会推迟,星系的形当作也会推迟,宇宙的布局就会发生很大的转变 。 更甚者,若是密度波动很是小,有可能还没等来得及形当作第一批恒星,暗能量都导致所有物质加快远离彼此,那么宇宙中就真的什么也没有了 。

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