科学家首次观察到早期宇宙以极端缓慢的速度运行,解开了爱因斯坦膨胀宇宙的谜团之一。 爱因斯坦的广义相对论告诉我们所观察到遥远古老宇宙的运行速度会比现在慢得多,但要回顾如此久远的时间历史是难以实现的,现在科学家通过使用类星体作为「时钟」解开了这个谜团,发现宇宙最初10亿年的时间流速似乎慢了五倍。
如果你位在早期宇宙中,1秒看起来就像1秒,但若从我们的位置看来,亦即在120亿年后的未来,这个早期宇宙的时间似乎变的更为漫长,早期的1秒将对应到现在的5秒。 为了分析这种时间膨胀,研究团队利用20年来观测到190个类星体的样本数据,结合在不同波长下的观测,可以标准化每个类星体的滴答声,通过贝氏分析,他们发现宇宙的膨胀印在每个类星体的滴答声上。
多亏了爱因斯坦,我们知道时间和空间交织在一起,并且自大爆炸奇异点出现以来,宇宙一直在膨胀。 这种空间的膨胀表示我们观察到早期宇宙的时间流速比现在的时间流速要慢得多,在此篇论文中,已经确定了这一点,并且可以追溯到大爆炸后约十亿年。 在此之前,天文学家就已经利用超新星作为标准时钟,证实了这个慢动作宇宙可以追溯到宇宙年龄的一半左右,超新星虽然非常明亮,但由于早期宇宙离我们非常遥远,以至于很难观察到它们。 现在,通过观察类星体,这个时间界线得以追溯到宇宙年龄的十分之一,证实宇宙似乎随着年龄的增长而加速。
研究人员说超新星的行为就像单一闪光,因而容易研究; 但类星体的行为则更加复杂,就像一场正在进行的烟花表演,而我们所做的就是解开这场烟花表演,使得类星体也可以被用作早期宇宙的标准时间标记。 这些结果进一步证实了爱因斯坦关于宇宙膨胀的图景,通过这些新的数据和分析,我们已经能够找到类星体难以捉摸的嘀嗒声,它们的行为正如爱因斯坦相对论所预测的那样。 相关研究成果发表于《自然天文学》(Nature Astronomy)期刊上。