宇宙中的裂缝：物理学家寻找宇宙弦

在这张模拟图像中，中心的蓝点显示了地球在两条相连的宇宙线内的位置。箭头显示了来自两个刺的磁场如何影响附近类星体的方向。

华盛顿（ISNS）的物理学家们正在追踪宇宙中最奇怪的理论结构之一。一组研究人员宣布了他们认为是对古代宇宙线的首次间接观测，这些奇异的物体被认为对整个宇宙中物体的排列有贡献。

宇宙管柱最早在20世纪70年代被预测，被认为是曾经存在于太空中的巨大断层线。不要和弦论中的亚原子弦混淆，天体物理学家普遍认为宇宙弦形成于数十亿年前，就在宇宙大爆炸后不久，当时宇宙仍然是一团极热物质。随着宇宙的冷却，在以不同方式冷却的不同空间区域之间形成了缺陷，就像结冰的池塘上的裂缝一样。太空中的这些缺陷就是宇宙线。

尽管研究人员还没有直接观察到这些恒星本身，但该团队相信，他们在古老的类星体中发现了它们的证据。类星体是一种巨大的黑洞，在许多星系的中心发现，可以喷出强大的光和辐射喷流。

假设的宇宙弦非常窄，比质子的直径还薄，但密度如此之大，以至于一根长度不到一米的弦的重量会超过地球。随着宇宙的膨胀，索托解开了这些弦，直到它们要么延伸到已知的宇宙中，要么形成比我们的星系大数千倍的环。

纽约州布法罗大学的Robert Poltis是报告这一发现的论文的主要作者，他说：“它们的磁场与宇宙的膨胀有点搭便车。”

波尔蒂斯的团队分析了355个类星体的观测数据，这些类星体位于宇宙的遥远角落。仔细观察这些类星体发出的光，就有可能确定它们的喷流在太空中所朝向的方向。研究小组发现，其中183个排列成两个巨大的环，以一种不太可能偶然形成的模式在天空中延伸。

研究小组成员认为，这两个宇宙弦的磁场影响了类星体的指向。琴弦本身应该早已因振动时发出的引力辐射而消散；然而，对类星体排列的最初影响仍然存在。

波尔蒂斯说：“弦本身已经不见了，但你会在早期宇宙中留下磁场印记。”为了验证他们的假设，他们模拟了弦对类星体形成的理论影响，并发现他们的预测与观测结果非常吻合。

Poltis还补充说，他们仍然需要进行更多的后续观察和分析，才能完全确定他们已经找到了线索的证据。宇宙线的探测将是一项重要的宇宙学发现，因为它们在理论上对早期宇宙中星系的形成很重要。然而，其他研究人员对结果持谨慎态度。

西班牙比斯开巴斯克大学的Jon Urrestilla不想过早下结论。他说，波尔蒂斯的研究令人兴奋，因为他的团队正在做出可测试的预测。

Urrestilla说：“现在说这项工作已经发现了宇宙弦的证据还为时过早。这是有希望的，科学是健全的，但人们应该小心。有一些假设需要核实。”，“但这是另一块拼图，我们可以从同一基础科学中对假定的依赖效应进行预测，我们就越接近于检测字符串是否真的存在。”

坦佩亚利桑那州立大学的Tanmay Vachaspati是宇宙弦的资深专家，他说他认为观察到排列整齐的类星体令人费解，但他怀疑这是由宇宙弦引起的。他说，如果弦在宇宙大爆炸后纳秒形成，它们可能会衰变得如此之快，以至于它们的磁性影响不会持续到今天。

Vachaspati说：“我不认为它们会一直呆到今天才提供观测信号。”