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在宇宙形成之初,时间以慢动作移动

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An artist's illustration shows a distant galaxy with an active quasar at its center. A quasar is exceptio<em></em>nally bright because it releases tons of energy that's generated as a supermassive black hole gobbles up gas, dust and celestial objects. (NASA, ESA and J. Olmsted (STScI))CNN报道

(CNN)——科学家们窥视了宇宙的早期,当时它大约有10亿年的历史,并发现与现在相比,事物的运动速度很慢。

这一发现支持了阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论,该理论认为遥远的宇宙在过去的运动要慢得多。

考虑到宇宙的浩瀚,研究它的早期就像回顾过去。来自最古老星系的微弱光线仍在穿越宇宙到达地球,所以科学家能看到的最远的宇宙是来自过去的光。

但回顾138亿年前由大爆炸形成的古代宇宙,是一项极其艰巨的任务。精密的望远镜能观测到不同波长的光,但在宇宙中也只能观测到这么远。

因此,科学家们转向了一种可以作为天体时间表的现象:类星体。

一个类星体,或者说是早期星系中心的超级活跃的超大质量黑洞,非常明亮,比我们的银河系亮100倍。这种亮度就像一个宇宙时钟,研究人员可以用它来追踪整个宇宙的时间。

一组天文学家通过对类星体的长期观察,可以看到宇宙随着年龄的增长是如何加速的。这项研究的结果周一发表在《自然天文学》杂志上。

该研究的主要作者、悉尼大学物理学院和悉尼天文研究所的天体物理学教授杰兰特·刘易斯在一份声明中说:“回顾宇宙刚刚超过10亿年的时候,我们发现时间的流动速度似乎慢了五倍。”

“如果你在那里,在这个新生的宇宙中,一秒钟看起来就像一秒钟——但从我们的位置来看,在未来120多亿年的时间里,早期的时间似乎很长。”

宇宙膨胀

研究表明,宇宙正在膨胀,而且速度还在加快,科学家们仍在试图理解这一点。

解开宇宙早期发生的事情可以帮助科学家解开关于宇宙起源、进化方式和未来的最大谜团。

刘易斯说:“多亏了爱因斯坦,我们才知道时间和空间是交织在一起的,自从大爆炸奇点开始,宇宙就一直在膨胀。”

“空间的扩张意味着我们对早期宇宙的观察应该比今天的时间流慢得多。在这篇论文中,我们已经确定了大爆炸后大约10亿年的时间。”

超新星和类星体

该研究的合著者布兰登·布鲁尔博士是奥克兰大学的统计学高级讲师和天文统计学家,他对20年来观测到的190个类星体进行了分析。在不同波长的光下捕捉到的观察结果,似乎像时钟一样“滴答作响”。

天文学家还把超新星或大质量恒星的爆炸作为另一种宇宙时钟,使他们能够追踪宇宙的缓慢运动,直到它目前年龄的一半左右。

超新星虽然非常明亮,但在离地球更远的地方很难观测到,这意味着天文学家需要另一个在早期宇宙更深处可见的来源。

刘易斯说:“超新星就像一道闪光,使它们更容易被研究,而类星体则更复杂,就像一场持续的烟花表演。”“我们所做的是解开这个烟火表演,表明类星体也可以用作早期宇宙的标准时间标记。”

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