宇宙學一個基本理念是，如果觀測尺度足夠大，那你從各個方向上看都是一樣的。這是人類關於宇宙歷史和命運的認知支柱。
4月8日，歐洲空間局（ESA）和美國國家航空航天局（NASA）等合作完成的一項成果對此提出了挑戰。主導研究的德國波恩大學宇宙學家康斯坦蒂諾斯•米卡斯（Konstantinos Miggas）說道：“那根支柱可能有裂縫了。”
幾十年來，天文學家都假定宇宙自大爆炸後，在各個方向上的膨脹速度是相同的，即所謂的各向同性。這樣的話，宇宙儘管存在一些局部差異，但在大尺度上每個方向都具有相同的性質。
一個常見比喻是烤麵包，星系等宇宙物質則是裡面的葡萄乾。在烘焙過程中，葡萄乾隨麵包膨大而散開，但大體上均勻。
宇宙各向同性假說得到了宇宙微波背景輻射（CMB）的支持。
宇宙微波背景輻射（CMB）是一群古老的光子。宇宙在極早期曾經充斥著各種基本粒子而處於混沌的等離子體狀態，直到大爆炸大約38萬年後，質子和電子結合成穩定的中性氫原子，宇宙才變得通透起來並可以讓當時的光子自由穿行。這群光子，在穿行約137億年後到達地球，就像是一張137億年前的宇宙照片。
這張“38萬歲照”告訴我們，那個時候宇宙在各個方向上以相同速度膨脹。那麼，今天的宇宙還是這樣嗎？
如果宇宙一直保持著各向同性，那麼溫度相同、距離相似的星系團看起來應該同樣明亮。該團隊使用了一種強大而新穎的方法來測試這一點。
星系團中瀰漫著極熱的氣體，這些氣體的溫度與其產生的X射線量相關，稱作X射線亮度。這種測量方式不會受到宇宙膨脹的影響。接著，研究團隊又用另一種會受宇宙膨脹速度的方式計算亮度，兩相比較。800多個星系團的驗證結果與理論相悖。
參與研究的波恩大學天文學家托馬斯•雷普里奇（Thomas Reiprich）說道：“我們看到，具有相同性質、溫度相似的星團，在一個方向上的亮度低於預期，在另一個方向上則高於預期。差異相當顯著，約為30%。這些差異不是隨機的，而是根據我們的觀測方向呈現出清晰的模式。”
研究團隊進一步排除了氣體、塵埃雲遮擋視線，或是超大質量結構的引力場影響。
如果宇宙真的不再均勻膨脹了，那麼天文學家們就有得忙了。各向同性的宇宙，同一組參數和方程放之四海而皆準，各向異性的宇宙則要在非常遙遠的尺度上重新推敲。
至於不均勻膨脹的原因，神秘的、被認為佔據宇宙69%的暗能量可能是一種解釋。
值得注意的是，這項研究的觀測數據來自於幾個前輩級的太空望遠鏡，樣本數量很有限。歐空局的XMM牛頓望遠鏡、NASA的錢德拉望遠鏡都是1999年發射升空的。
歐空局旗艦級的歐幾里得望遠鏡計劃在2022年啟航，主題正是宇宙膨脹和暗能量。通過拍攝幾十億個星系圖像，它可能提供更準確的證據。
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