有时候要想知道问题出在哪里，你必须先找到它。

宇宙形成之初，物质被抛向外，逐渐形成了我们今天所熟知和喜爱的行星、恒星和星系。如今，科学家们可以通过仔细地绘制出这些物质的地图，试图了解塑造宇宙演化的力量。

包括芝加哥大学和费米国家加速器实验室的几位科学家在内的一组科学家发布了迄今为止最精确的测量结果之一，以研究当今宇宙中的物质是如何分布的。

这项分析结合了暗能量巡天望远镜和南极望远镜两项主要宇宙巡天望远镜的数据，涉及150多名研究人员，并于1月31日在《物理评论D》上发表了三篇文章。

在其他发现中，分析表明物质并不像我们基于目前最好的宇宙模型所期望的那样“团块”，这增加了大量证据，表明我们现有的宇宙标准模型中可能缺少一些东西。

冷却和结块

大约130亿年前，宇宙大爆炸在一个非常炎热、激烈的瞬间创造了宇宙中的所有物质，这些物质一直向外扩散，冷却并聚集在一起。科学家们对追踪这种物质的路径非常感兴趣;通过观察所有物质最终的位置，他们可以尝试重现发生了什么，以及当时是什么力量在起作用。 

通过比较暗能量巡天望远镜(左)与南极望远镜和普朗克卫星(右)的数据，研究小组可以推断出物质是如何分布的。

图片由Yuuki Omori提供

第一步是用望远镜收集大量数据。

在这项研究中，科学家们结合了两项截然不同的望远镜调查的数据:暗能量调查，它在智利的山顶上调查了6年的天空，南极望远镜，它寻找宇宙最初几分钟仍在天空中穿行的微弱辐射痕迹。

将两种不同的观测天空的方法结合起来，可以减少因其中一种测量形式的错误而导致观测结果不准确的可能性。这项研究的主要作者之一、芝加哥大学天体物理学家Chihway Chang说:“它的功能就像交叉检查，所以它成为了一种比只使用一种更可靠的测量方法。”

在这两种情况下，分析都着眼于一种被称为引力透镜的现象。当光在宇宙中传播时，当它经过具有很大引力的物体时，比如星系，它会轻微弯曲。

这种方法同时捕捉到普通物质和暗物质——一种神秘的物质形式，我们只是因为它对普通物质的作用才探测到它——因为普通物质和暗物质都会产生引力。

通过严格分析这两组数据，科学家们可以推断出所有物质最终在宇宙中的位置。作者说，与以前的分析相比，它比以前的测量更精确，也就是说，它缩小了物质在哪里形成的可能性。

大多数结果与目前公认的最佳宇宙理论完全吻合。

但也有裂缝的迹象——过去其他分析也提出了裂缝的迹象。

分析的合著者、夏威夷大学天体物理学家埃里克·巴克斯特(芝加哥大学14届博士)说:“目前宇宙中的波动似乎比我们假设我们的标准宇宙学模型锚定在早期宇宙中所预测的要少一些。”

也就是说，如果你制作了一个包含所有目前公认的物理定律的模型，然后从宇宙开始的时候读取数据，并随着时间向前推断，结果看起来与我们今天实际测量的结果略有不同。

“当你结合这些不同的角度观察宇宙时，你可以做很多新的事情。”

——芝加哥大学天体物理学家chihway Chang

chihway Chang，芝加哥大学天体物理学家

具体来说，今天的读数发现宇宙不像模型预测的那样“团块”——聚集在某些区域，而不是均匀分布。

科学家们说，如果其他研究继续发现同样的结果，这可能意味着我们现有的宇宙模型中遗漏了一些东西，但这些结果还没有达到科学家们认为牢不可破的统计水平。这需要进一步的研究。

然而，该分析是一个里程碑，因为它从两个非常不同的望远镜调查中获得了有用的信息。对于天体物理学的未来来说，这是一个备受期待的策略，因为在未来几十年里，会有更多的大型望远镜投入使用，但实际实施的还很少。

Chang说:“我认为这个练习既显示了做这些分析的挑战，也显示了做这些分析的好处。”“当你结合这些不同的角度观察宇宙时，你可以做很多新的事情。”

芝加哥大学Kavli副研究员Yuuki Omori也是这些论文的主要合著者。完整的研究和作者，“暗能量调查第三年数据的联合分析和来自SPT和普朗克的CMB透镜”，可以在物理评论D的编辑建议中选择的三篇论文中找到。

南极望远镜主要由美国国家科学基金会和能源部资助，并由芝加哥大学领导的一个合作组织运营。暗能量调查是一项国际合作，由费米国家加速器实验室协调，由能源部、国家科学基金会和世界各地的许多机构资助。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。