最新研究发现宇宙没那么“老”

往大质量星系群中掉落的星系。红色区域为一个大质量星系群，黄色圆圈里的为正沿着大尺度纤维状结构掉落的星系，它们相对于中央星系沿相同方向运动。中国科学院国家天文台供图

有人把宇宙想象成一个古老的智者。然而，中国科学院国家天文台研究员郭琦团队的最新研究，揭示出宇宙比想象中年轻，刷新了人们对宇宙年龄的固有认知。

国际学术期刊《自然·天文》近日在线发表了这一重要成果：研究团队利用斯隆光谱红移巡天发现大质量星系群中，卫星星系对相对于中央星系有同向运动超出。这与标准宇宙学模型预测有着显著差异，意味着宇宙的真实年龄比当前基于宇宙微波背景预测的年轻。

郭琦介绍，大质量星系群和星系团作为宇宙中最大的结构，其维里化状态也即理想气体状态，反映了宇宙演化的状态。通常，研究者可以借助卫星星系的动力学信息，推测星系群和星系团的动力学状态。

研究团队借助斯隆光谱红移巡天，测量了813个大质量星系群周围卫星星系对的动力学，特别侧重于其沿视线方向的运动相关性。研究团队发现，分布在中央星系两侧的卫星星系对，相对于中央星系的视向速度偏移，更倾向具有相同方向。

卫星星系对同向运动，通常表征了它们沿着大尺度结构被吸积的过程。卫星星系对同向运动的超出，在基于标准宇宙学模型的数值模拟中也被预测到，但其比例要远低于观测结果。目前，观测数据相比于两个数值模拟的预测值，分别出现了4.1西格玛和3.6西格玛的超出。

“观测和理论预测之间的巨大差异，表明在真实的宇宙中，大质量星系群比根据宇宙微波背景辐射推测的形成更晚，因此也预示了更年轻的宇宙。”郭琦说，这一结果倾向于支持比宇宙微波背景预测结果更高的哈勃常数，更接近于近邻宇宙中对哈勃常数的测量结果，挑战了目前的宇宙学模型。同时，目前数值模拟中的重子物质过程偏差也提供了一种可能的解释。

论文第一作者为中国科学院国家天文台谷青，通讯作者包括国家天文台郭琦和邵实，合作者来自中国科学院大学、上海交通大学和荷兰莱顿大学等多家国内外单位。