浙江
天文学与粒子物理学交叉领域近日迎来重要成果，由天体物理学家组成的国际研究团队通过对极低金属丰度矮星系的高精度光谱观测，获得了宇宙早期原始氦元素（Helium-4）丰度的最新测量数据。
这一精确至小数点后第三位的数据不仅为理解宇宙大爆炸后前五分钟的核合成过程提供了更为严格的观测约束，同时也对传统标准宇宙学模型以及基本粒子物理假说提出了极为关键的验证。
根据标准大爆炸核合成（BBN）理论，在宇宙诞生后的前三至五分钟内，随着剧烈膨胀导致的温度与密度下降，质子和中子结合形成了宇宙中最最早期的轻元素，其中绝大部分为氢和氦-4，以及极少量的氘和锂。由于恒星在随后的数十亿年演化过程中会不断通过核聚变产生额外的氦，要探究宇宙创生之初的真实化学组成，天文学家必须寻找那些几乎未受后代恒星演化“污染”的原始气体云及贫金属矮星系进行光谱分析。
利用位于夏威夷的大型光学望远镜以及先进的高分辨率阶梯光栅光谱仪，研究团队对距离地球数亿光年外的数个极贫金属矮星系进行了长时间的深度曝光与观测。通过精确解算星系中电离氦与氢气发出的荧光辐射强度，并严格扣除星际尘埃消光与恒星风干扰等系统误差，研究人员成功将原始氦元素的质量分数精确锁定在了一个前所未有的狭窄区间内。
这一高精度的原始氦丰度测定结果与通过欧洲空间局普朗克（Planck）卫星观测宇宙微波背景辐射（CMB）所预测的标准数值高度吻合。这种跨越不同演化时代、基于完全不同物理机制的观测数据之间的高度一致性，再次强有力地证实了大爆炸标准模型的正确性，证明人类目前对于早期宇宙极端物理条件的理解在整体上是精准无误的。
然而，研究人员同时指出，极微小的测量偏差依然为新物理学留出了潜在的探索空间。通过将该精确测量值代入早期宇宙热力学方程，科研团队能够对早期宇宙中中微子的种类数量、中微子不对称性以及是否存在未知的轻质隐性粒子（如惰性中微子或暗辐射）设定更为苛刻的上限。业内专家评论称，随着未来下一代三十米级巨型光学望远镜的投入使用，原始元素丰度的测量精度还将进一步提升，有望成为人类撬动标准模型之外全新物理规律的关键支点。
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
