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研究人員發現引力透鏡對宇宙雙折射有重大影響

時間：2025-11-25 02:57:27 來源：網絡整理編輯：時尚

核心提示

除了宇宙雙折射之外，宇宙微波背景(CMB)偏振光還受到引力透鏡效應的影響。在最左邊，白線顯示了早期宇宙中產生的CMB光的偏振模式。這些粒子由于宇宙雙折射而旋轉，導致了現在觀測到的CMB，由圖像右側的黑 V型《189-4143》北京西城區外圍上門提供外圍女小姐上門服務快速安排人到付款

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現影響。在最左邊，透鏡V型《189-4143》北京西城區外圍上門提供外圍女小姐上門服務快速安排人到付款白線顯示了早期宇宙中產生的對宇大影CMB光的偏振模式。這些粒子由于宇宙雙折射而旋轉，宙雙折射導致了現在觀測到的研究引力有重CMB，由圖像右側的發現黑線表示。然而，透鏡光的對宇大影V型《189-4143》北京西城區外圍上門提供外圍女小姐上門服務快速安排人到付款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
（神秘的發現地球uux.cn）據東京大學宇宙物理和數學研究所：《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現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，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，包括暗物質和暗能量。
2020年，從宇宙微波背景(CMB)偏振數據中報告了一種有趣的新現象，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。
對CMB數據的重新分析顯示，CMB光的偏振面可能在宇宙早期和今天之間發生了輕微的旋轉。這種現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現的物理現象，如軸類粒子(ALPs)。宇宙雙折射的發現可能會導致揭示暗物質和暗能量的本質，因此未來的任務將集中在對CMB進行更精確的觀測上。
研究人員發現引力透鏡對宇宙雙折射有重大影響

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以及數據驅動發現中心和宇宙物理和數學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，并致力于開發一個包含引力透鏡效應的宇宙雙折射數值代碼，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。
研究人員發現引力透鏡對宇宙雙折射有重大影響

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，研究人員發現，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，這將在統計上拒絕真正的理論。
此外，兩人創造了模擬觀測數據，這些數據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。他們發現，如果不考慮引力透鏡效應，根據觀測數據估計的ALPs模型參數將存在統計上顯著的系統偏差，這將不會準確反映ALPs模型。
這項研究中開發的引力透鏡校正工具已經在今天的觀測研究中使用，Naokawa和Namikawa將繼續使用它來分析未來任務的數據。

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