一台超级计算机按下了宇宙诞生的倒带键。
宇宙从暴胀(左)到现在(右)的演化示意图。重建方法在这张图上从右到左绕回演化过程,从当前的星系分布中再现原始密度波动。(图片来源:统计数学研究所)
宇宙学家正在大爆炸后的第一个瞬间按下倒带键,他们在一台巨型超级计算机上模拟了4000个版本的宇宙,描绘一幅大爆炸后的景象,模拟当时可观测到的宇宙在最微小的一微秒内突然膨胀了1万亿倍的画面。通过将模拟所用的方法应用到对宇宙的真实观测中,研究人员从而对它在膨胀时期的样子有一个清晰的认识。研究负责人、日本国家天文台(NAOJ)的宇宙学家白崎正人(Masato Shirasaki)写道:“我们希望做一件事,比如能从最新的照片中假设宇宙初期的模样之类。”
不完整的宇宙
今天的宇宙呈现出密度的变化,有些斑块上有丰富的星系,而另一些则相对贫瘠。对于可见物质的这种不均匀分布,一个很有希望的假设是,在大爆炸的时候,在微小的原始宇宙中已经有了量子涨落,或能量的随机、临时变化,白崎说。
当宇宙膨胀时,这些波动也会膨胀,密度更大的点延伸到比周围密度更大的区域。引力可能与这些伸展的细丝相互作用,导致星系沿着它们聚集在一起。