中微子可能對宇宙大尺度纖維狀結構的形成產生了深刻影響_風聞

EAGLE項目以70億個粒子來模擬星系結構的形成與演化

中微子是一種基本粒子，它可能是現在唯一一種已探測到的暗物質，因為它呈電中性，幾乎沒有質量，穿過其他物質時像就像穿越真空一樣，幾乎不與任何其它亞原子物質發生電磁力、引力的相互作用。

證實中微子質量非零的實驗曾獲得2015年的諾貝爾物理學獎。

一個對宇宙早期演化模型的研究項目發佈的最新資料表明，這種神秘的粒子從根本上改變了宇宙的進程。這個項目通過觀察超過100萬個星系，確定了中微子如何通過引力深刻地影響星系團在宇宙大爆炸後的演化過程，提供了被認為是大爆炸後最早可觀察到的宇宙形態。

這項研究的參與者，加州大學聖地亞哥分校的天文學家丹·格林説：研究結果“增強了我們的信念，即我們真正瞭解到宇宙是如何從大爆炸後的大約一秒鐘演變而來的。”

大爆炸發生之後極短的時間，原始宇宙發生了非常快速的膨脹和冷卻，此時的宇宙就像一鍋基本粒子燴出的濃湯，中微子是第一種與其他物質分離的粒子，並以接近光速分佈到原始宇宙的膨脹空間中，這第一批中微子殘留的分佈被稱為宇宙中微子背景。

大爆炸後約38萬年，宇宙充分冷卻，質子和電子凝結成原子並釋放宇宙的第一道光，其餘暉被稱為宇宙微波背景輻射。當引力使原子開始聚集在一起時，粒子快速向外的膨脹速度減慢了，大尺度物質團開始凝聚，第一批恆星開始形成，接着是第一批星系。再下來星系開始沿着質量與密度分佈較高的地方形成集團，最終形成今天宇宙中可見的大尺度星系網狀結構。

微波背景輻射為我們提供了分析早期宇宙中物質初始分佈的殘餘信息，但是質子和電子並不是影響宇宙結構的唯一因素，中微子也發揮了作用。

因為中微子首先離開粒子濃湯並且幾乎沒有與任何東西相互作用，因此它們在與原子團塊略有不同的位置上分佈。天文學家認為這對宇宙網狀結構留下了輕微但可見的影響。

通過研究120萬個星系，研究者證實了中微子的引力曾起步階段稍微改變了星系的分佈結構。他們的研究結果發表在上月的《自然物理學》雜誌上。

以前我們只觀察到在微波背景中存在中微子效應產生的間接影響，這是有關物質和星系分佈的原始證據。雖然微波背景提供了幾十萬年後宇宙的快照，但中微子背景可以重構出大爆炸後約1000秒的原始宇宙狀態，展現了可觀測宇宙的最早圖景。

雖然中微子與原子、暗物質甚至其他中微子的相互作用很弱，科學家至今依然難以捕捉它們的蹤跡。但新的研究結果展示了在宏觀上，中微子和物質之間微弱的相互作用，這也可以幫助科學家更好地在微觀領域研究這些難以捉摸的粒子。

對中微子的宏觀效應與微觀效應研究之間存在關聯，綜合宏觀與微觀研究將有助於我們更多地瞭解中微子和宇宙。這一發現甚至可以幫助今後的研究，以確定除了已知的三種中微子之外，是否還有其他類型的中微子。