宇宙学新发现:相对于早期宇宙?星系是处于静止状态的

【菜科解读】
(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:研究宇宙的科学家们有一个被称为"平庸原则"的最受欢迎的哲学,它在本质上表明,与宇宙的其他部分相比,地球、太阳或银河系确实没有什么特别之处。
现在,科罗拉多大学博尔德分校(CU Boulder)的新研究为"平庸"的论点增加了另一个证据。
平均而言,相对于早期宇宙,星系是处于静止状态的。
该校天体物理学教授杰里米-达林于2022年5月26日在《天体物理学杂志通讯》上发表了这一新的宇宙学发现。
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"这项研究告诉我们的是,尽管我们认为自己处于一个有趣的运动中,但这与我们对宇宙的一切了解是一致的--这里没有什么特别的事情发生,"达林说。
"作为一个星系或观察者,我们并不特别。
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大约35年前,研究人员发现了宇宙微波背景,它是宇宙大爆炸期间形成的电磁辐射。
宇宙微波背景在我们运动的方向上显得比较温暖,在远离我们运动的方向上显得比较冷。
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从这个早期宇宙的光芒中,菜科网,科学家可以推断出太阳--以及围绕它运行的地球--正以一定的速度向某个方向运动。
研究人员发现,我们推断的速度是光速的几分之一,很小,但不是零。
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科学家们可以通过计算从地球上可见的星系或将它们的亮度相加来独立检验这一推论。
他们能够做到这一点,主要得益于阿尔伯特-爱因斯坦1905年的狭义相对论,该理论解释了速度如何影响时间和空间。
在这个应用中,一个在地球上的人朝一个方向--与太阳和地球移动的方向相同--向宇宙望去,应该看到更明亮、更蓝、更集中的星系。
同样,从另一个方向看,这个人应该看到更暗、更红、间隔更远的星系。
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但是,当研究人员近年来试图计算星系时--这是一个难以准确做到的过程--他们得出的数字表明,太阳的运动速度比以前认为的要快得多,这与标准的宇宙学是不一致的。
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达林说:"在整个天空中计算星系是很难的,你通常只能在一个半球或更小的范围内计算。
而且,除此之外,我们自己的星系也会碍事。
它的尘埃会使你找到更少的星系,并且当你接近我们的星系时,会使它们看起来更暗。
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达林对这个宇宙学难题感到好奇和困惑,所以他决定亲自调查。
他还知道有两项最近发布的调查可以帮助提高星系计数的准确性--并揭示出速度之谜:一项是位于新墨西哥州的甚大阵列天空调查(VLASS),另一项是位于澳大利亚的快速澳大利亚平方公里阵列探路者连续调查(RACS)。
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"我喜欢这个想法,爱因斯坦很久以前告诉我们的这个基本原理是你可以看到的。
这是一个非常深奥的东西,看起来超级奇怪,但如果你出去数星系,你可以看到这种整齐的效果。
它并不像你想象的那样深奥或奇怪。
"- 杰里米-达林
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这些调查使达林能够通过将南、北半球的景色拼凑在一起来研究整个天空。
重要的是,新的调查还使用了无线电波,这使得它更容易"看"穿银河系的尘埃,从而改善了宇宙的视野。
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当达林分析这些调查时,他发现星系的数量和它们的亮度与研究人员之前从宇宙微波背景中推断的速度完全一致。
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他说:"我们发现了一个明亮的方向和一个暗淡的方向--我们发现了一个有更多星系的方向和一个有更少星系的方向。
最大的区别是,它与宇宙微波背景中的早期宇宙一致,而且它有着同样的速度。
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由于达林的发现与过去的结果不同,他的论文可能会促使各种后续研究来证实或质疑他的结果。
但是,除了推动宇宙学领域的发展之外,这篇论文还能为我们提供一个新的思路。
南极洲发现世界上最古老的冰芯?可能保存了500万年
现在,科学家们已经确定了可能是世界上最古老的冰芯的日期,其中一些部分可能保存了500万年前的样本。
南极洲等地的冰就像一个时间胶囊:它古老的、被困住的气泡提可以捕捉到几千年甚至几百万年前的地球大气的原始样本。
科学家们一直在寻找越来越古老的冰来扩大地球的气候记录。
像二氧化碳浓度这样的标志物可以与其他古代记录进行交叉检验,以更深入地了解遥远的过去气候是什么样的,以及事情是如何变化的。
现在,一个研究小组可能比以往任何时候都更深入地了解了迄今为止钻探到的最古老的冰芯。
该样本取自南极洲的Ong Valley,那里的冰川漂移使古冰层相对接近地表,受到一层岩石的保护。
在2017年和2018年的南半球夏季,该团队钻探了一个长9.5米(31英尺)的冰芯,并在此后分析了不同深度的材料的年龄。
研究人员检查了整个冰芯中铍、氖和铝的同位素的积累情况。
这些同位素是由高能宇宙射线与岩石物质碰撞产生的,其浓度可以提供一个指示,说明一个层最后暴露在表面的时间。
由此,研究小组能够计算出,该冰芯是由两个大的冰块堆积在一起组成的,这可能是由两个独立的冰川事件引起的。
上面的部分估计有300万年左右的历史,而下面的部分被测定为430万至510万年之间。
这几乎是之前的记录保持者(270万年)的两倍。
当然,这些都是估计,虽然可能有误差的空间,但研究小组说,分析三种不同的同位素使他们对年龄范围相当有信心。
虽然对400或500万年前的地球的一瞥无疑是非常宝贵的,但科学家们把目光投向了保存气候连续记录的冰芯。
目前的记录保持者横跨80万年,但科学家们的目标是收集不间断地延伸到一百万年的冰芯。
其中一些项目,包括Beyond EPICA,已经进行了几年的钻探活动。
这项新研究发表在《Cryosphere》杂志上。
相关报道:科学家发现世界上最古老冰芯(神秘的地球uux.cn报道)据中国科学报(李木子):南极洲的冰层就像一个时间胶囊,其中的古老气泡提供了数千年前的地球大气层快照。
为了延长地球的气候记录,科学家一直在寻找最古老的冰层。
如今,一个团队可能发现了“金矿”。
研究人员在横贯南极山脉的昂谷发现了一根近10米长、充满沉积物的冰芯。
他们估计这些冰有500万年的历史,可能是迄今为止发现的最古老的冰。
科学家7月15日发表在《冰冻圈》杂志上的用于测量冰芯年代的方法,可能为研究其他更古老的冰层样本铺平了道路。
大多数用于科研的冰芯都是从南极洲东部的一些地点收集的,那里的冰层由于降水而一层层沉积下来,甚至比昂谷的冰层更干净。
几个国际团队正在竞相从这些更为有序的地下深层沉积物中提取最古老的连续冰芯,并希望能得到延伸至150万年前的无缝大气情况时间线。
然而,新的方法可以确定更古老冰层样本的年代。
这些样本是由冰川沉积而成的,因为它们更接近地表,所以更容易获取。
这是文章主要作者Marie Bergelin的观点。
作为一位冰川地质学家,她在美国北达科他大学工作期间曾参与了昂谷冰川项目。
Bergelin并没有深入地下钻取冰芯,而是寻思:“我们还能在哪里找到古老的冰?我们还能去哪里找到独特的矿床?”2017~2018年,研究人员在昂谷收集了冰芯,他们选择的提取地点远离任何可能污染样本的落石区域。
研究人员根据对该地区冰沉积情况的了解开发了一个模型,描述了稀有的铍、铝和氖同位素是如何随时间推移在冰中累积的。
在将该模型的预测结果与10米长冰芯中测得的同位素剖面进行比较后,他们估算出,在一定深度内,一些冰的历史大约有300万年。
在该深度以下,同位素浓度远高于预期,这使得研究小组得出结论,在昂谷的这一地区,两个独立的冰层相互堆叠。
他们估计,其中更古老、更深的冰层年代在430万年到510万年之间。
纽约城市大学冰川地质学家Alia Lesnek说:“他们实际上为这片冰层提供了以前无法做到的数据分析,这令人非常兴奋。
”其他研究人员对该结果表示质疑,因为Bergelin和同事没有收集到碳同位素水平等数据,而根据这些数据可能会得出不同的年代。
科学家还想知道,该模型是否能适用于昂谷以外的冰层。
Bergelin说,测量3种同位素应该足以得出结论,因为大多数研究只使用一种或两种同位素,而碳14的衰变速度太快,无法确定数百万年前的冰层年代。
她认为,该模型可以应用于其他具有类似、孤立和埋藏冰层的南极地区。
尽管如此,科学家仍然对该冰层的年代及其意义感到兴奋。
“这项研究提供了非常有力的证据,证明冰芯或冰层样本可以保存300万年或400万年。
”曾就职于普林斯顿大学的古气候学家Yuzhen Yan说,“这为未来的钻取作业开辟了新的可能性。
”目前,最古老的连续冰芯可以追溯到80万年前的气候记录。
但科学家希望有一个不间断的环境记录,可以追溯到大约100万年前,当时地球气候发生了重大变化,冰河期的周期减缓。
理解发生这种突然变化的原因,可能有助科学家明确今天的气候变暖将带来什么。
一些项目已经开始钻探。
其中包括俄罗斯的VOICE项目和10个欧洲国家的合作项目Beyond EPICA。
“我们的目标是从南极洲的不同地方获得多个冰芯,以确保记录的准确性。
因此,只有一个国家或一个团体是不可能做到的。
”日本东京国家极地研究所的古气候学家Kenji Kawamura说。
火-新的证据表明,世界上生命的关键成分来自太空
插图:一块来自熔融星子核心的铁陨石(左)和一块来自“原始”未熔融星子的球粒陨石(右)。
(图片来源:uux.cn/Robert Lea(与Canva共同创作)/Rayssa Martins/Ross Findlay)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Robert Lea):新的证据表明,生命的基石是由陨石从太空运送到原始地球的,这一发现可能有助于科学家寻找外星生命。
这些陨石可能是早期“未熔化小行星”的断裂残骸,这是一种星子。
星子是小型岩石体,是包括地球在内的太阳系岩石行星的主要组成部分。
它们是大约46亿年前在婴儿太阳周围的尘埃和气体盘中形成的,当时我们年轻恒星周围的粒子开始粘在一起,积累了更多的质量,形成了越来越大的天体。
一组研究人员追踪了陨石中的化学元素锌,以确定地球“挥发物”的来源。
这些元素或化合物在相对较低的温度下会变成蒸汽。
它们很重要,因为它们包括对包括水在内的生物至关重要的六种常见化学物质。
英国剑桥大学地球科学系的研究小组负责人Rayssa Martins在一份