[圖文]早期宇宙存在紋理 導致恆星和星系形成
科學網訊，科學家對大爆炸餘暉的最新分析支持了一項宇宙形成新理論，他們認為，一顆神秘「冷點」的存在表明宇宙早期存在瑕疵和紋理，而正是它導致了宇宙中最初的恆星和星系形成。相關論文10月25日在線發表於《科學》雜誌上。
大爆炸的餘暉也就是所謂的宇宙微波背景（CMB），它已經揭示出大量關於宇宙如何演化的信息。宇宙持續的膨脹造成大爆炸發出的光線延伸成為微波，而且溫度降低到2.7K。2003年，NASA威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）對宇宙微波背景的溫度波動進行了成像。這一結果與理論模型的對比研究證實，宇宙是在距今137億年前出現的。該溫度波動圖同時描繪出初生宇宙微弱的密度變化，這最終成為星系形成的「種子」。
不過，理論學家很難對WMAP數據中的一些進行解釋，比如CMB中巨大的「冷點」（cold spot）。在最新研究中，來自西班牙Cantabria物理研究所（IFCA）和英國劍橋大學的科學家認為，標準模型無法解釋「冷點」，它的存在很可能證明宇宙具有「紋理」（texture）。
論文第一作者、IFCA的Marcos Cruz表示，「冷點」可能說明，早期宇宙經歷了類似於水結成冰的變化。如果水分子沒有完美結合，冰晶體結構就會產生缺陷。物理學家認為，在宇宙的高溫開端，不同的基本粒子的狀態都是相同的。而當宇宙隨著膨脹逐漸冷卻時，粒子間的四種基本相互作用力——引力、電磁力、弱力和強力逐漸由統一分離開來，發生所謂的對稱破缺（symmetry breaking），而如果早期宇宙沒有完美地發生對稱破缺，它就會出現紋理和瑕疵。
情況有可能是這樣的：在空間的不同區域，四種力選擇的分離方向是不同的，因此在兩個區域交界的地方，就有可能出現瑕疵。隨著這些紋理的不斷展開和擴大，它們包含的巨大能量也會釋放出來。同時，這些地方還會表現出較大的引力，不斷聚集物質，最終形成恆星和星系。研究人員表示，他們對宇宙微波背景的統計分析表明，「冷點」的存在與這種推測是調和一致的。
不過，最新的觀點還是遭到了一些物理學家的質疑。英國達特默斯大學的Robert Caldwell說，「還需要進一步的檢測和更強有力的證據。」此外，他表示，新的研究與其他一些觀測的結果並不一致。對此，論文的作者們做出了讓步，表示也許「冷點」只不過是一個偶然，「一個異常巨大和罕見的物質密度波動」。
