研究人員發(fā)現(xiàn)引力透鏡對宇宙雙折射有重大影響
來源:桑間濮上網(wǎng)
時間:2025-11-27 20:00:11

除了宇宙雙折射之外,研究引力有重宇宙微波背景(CMB)偏振光還受到引力透鏡效應的發(fā)現(xiàn)影響。在最左邊,透鏡深圳外圍(外圍預約)外圍價格(電話微信189-4469-7302)鴛鴦浴水中簫、制服誘惑絲襪白線顯示了早期宇宙中產(chǎn)生的對宇大影CMB光的偏振模式。這些粒子由于宇宙雙折射而旋轉(zhuǎn),宙雙折射導致了現(xiàn)在觀測到的研究引力有重CMB,由圖像右側的發(fā)現(xiàn)黑線表示。然而,透鏡光的對宇大影深圳外圍(外圍預約)外圍價格(電話微信189-4469-7302)鴛鴦浴水中簫、制服誘惑絲襪路徑被中間大尺度結構造成的時空引力扭曲彎曲了,因此圖像右側顯示偏振模式的宙雙折射白線顯示了所觀察到的內(nèi)容。學分:uux.cn/物理評論D (2023)。研究引力有重DOI:10.1103/phys revd . 108.063525
(神秘的發(fā)現(xiàn)地球uux.cn)據(jù)東京大學宇宙物理和數(shù)學研究所:《物理評論D》的一項新研究報告稱,在兩名研究人員設法考慮到引力透鏡效應后,透鏡未來的對宇大影任務將能夠更準確地發(fā)現(xiàn)宇宙微波背景極化中違反宇稱對稱性的信號,該研究被選為編輯建議。宙雙折射
宇宙延伸到多遠?宇宙是何時以及如何開始的?宇宙學通過為基于基礎物理學的宇宙理論模型提供觀測證據(jù),在解決這些問題方面取得了進展。宇宙學的標準模型如今被研究人員廣泛接受。然而,它仍然無法解釋宇宙學中的基本問題,包括暗物質(zhì)和暗能量。
2020年,從宇宙微波背景(CMB)偏振數(shù)據(jù)中報告了一種有趣的新現(xiàn)象,稱為宇宙雙折射。偏振描述的是光波垂直于其傳播方向振蕩。一般來說,偏振面的方向保持不變,但在特殊情況下可以旋轉(zhuǎn)。
對CMB數(shù)據(jù)的重新分析顯示,CMB光的偏振面可能在宇宙早期和今天之間發(fā)生了輕微的旋轉(zhuǎn)。這種現(xiàn)象違反了宇稱對稱性,被稱為宇宙雙折射。
因為宇宙雙折射很難用眾所周知的物理定律來解釋,所以它背后很有可能存在尚未發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象,如軸類粒子(ALPs)。宇宙雙折射的發(fā)現(xiàn)可能會導致揭示暗物質(zhì)和暗能量的本質(zhì),因此未來的任務將集中在對CMB進行更精確的觀測上。

智利的西蒙斯天文臺。信用:uux.cn/黛布拉·凱爾納
要做到這一點,提高當前理論計算的準確性是很重要的,但這些計算迄今為止還不夠準確,因為它們沒有考慮重力透鏡效應。
由東京大學物理系和早期宇宙研究中心博士生Fumihiro Naokawa以及數(shù)據(jù)驅(qū)動發(fā)現(xiàn)中心和宇宙物理和數(shù)學Kavli研究所(Kavli IPMU)項目助理教授Toshiya Namikawa領導的一對研究人員進行的一項新研究,建立了一個包含引力透鏡效應的宇宙雙折射理論計算,并致力于開發(fā)一個包含引力透鏡效應的宇宙雙折射數(shù)值代碼,這對未來的分析是不可或缺的。
首先,Naokawa和Namikawa導出了一個描述引力透鏡效應如何改變宇宙雙折射信號的分析方程。基于這個方程,研究人員對現(xiàn)有的代碼實施了一個新的程序來計算引力透鏡校正,然后查看有和沒有引力透鏡校正的信號差異。

有和沒有引力透鏡的宇宙雙折射信號的差異。藍點表示忽略引力透鏡效應時的信號,紅點表示考慮引力透鏡效應時的信號。紅色誤差條表示使用西蒙斯天文臺時的預期觀測誤差。有和沒有引力透鏡的差別是不可忽略的。學分:uux.cn/物理評論D (2023)。DOI:10.1103/phys revd . 108.063525
因此,研究人員發(fā)現(xiàn),如果忽略引力透鏡,觀察到的宇宙雙折射信號不能很好地符合理論預測,這將在統(tǒng)計上拒絕真正的理論。
此外,兩人創(chuàng)造了模擬觀測數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)將在未來的觀測中獲得,以了解引力透鏡在尋找阿爾卑斯山中的作用。他們發(fā)現(xiàn),如果不考慮引力透鏡效應,根據(jù)觀測數(shù)據(jù)估計的ALPs模型參數(shù)將存在統(tǒng)計上顯著的系統(tǒng)偏差,這將不會準確反映ALPs模型。
這項研究中開發(fā)的引力透鏡校正工具已經(jīng)在今天的觀測研究中使用,Naokawa和Namikawa將繼續(xù)使用它來分析未來任務的數(shù)據(jù)。









