根據加州理工學院的天文物理學家Naoki Seto的說法：「大角度宇宙背景微波
幅射（cosmic microwave background radiation，簡稱為CMBR）的起伏中應該
含有與空間尺度的最大變動相關的過去訊息，但是這些訊息也可能會受到小尺
度範圍內，較不引人注意的力量所干擾。因此，只要能夠去除小尺度空間的影
響，我們就可以得到一個較清晰的宇宙不規則位能結構。」
現在我們要做的就是把所有其他的因素排除。打個比方來說，如果有外國人問
你，你住在哪裡，你卻告訴他前方車道上的那個裂縫怎樣怎樣，或是告訴他在
街道盡頭的木桿頂端記號的角度。這樣的話，對問路的人一點幫助都沒有，特
別是對居住在世界其他完全不同國家的人來說更是這樣。而取自WMAP的資料就
類似上述的狀況，雖然資料顯示出CMBR在天空中的分佈有些許受溫度影響的變
化，但這些變化多半都與CMBR周遭物質對CMBR的散射有關，其結果是這些資料
被黑暗能量擴張的效應所污染，而這些黑暗能量又與數十億光年外的星系有所
關聯。就一個天文的觀點而言，CMBR的擾動就好像是上述例子裡的人行道上的
裂縫，而我們最終的目標則是要建立整個宇宙的完整圖像，其中的關鍵就在於
「尺度」。
Naoki博士說：「為什麼我們要用如此大尺度的變動去研究整個宇宙呢？因為
你可以知道宇宙在膨脹時的一些有趣的行為，這些行為可能會產生一些宇宙構
造上的擾動因子，例如星系」。
在初期，一種難以理解的能量主導著整個宇宙(這個期間也被稱作「暴漲時期
(hyper inflationary phase)」。在此時期，物質間的引力影響根本不用考慮
，整個宇宙以超快的速度在膨脹著。之後，當物質開始取得主導時，重力會讓
所有的事物好像煞車般的減緩速度，讓宇宙保持剛好可以膨脹的狀態。在減速
之後，有種稱為「暗能量」的能量加入了，這種能量克服了重力的影響，讓讓
宇宙又以較快的速度膨脹著。現在，研究來自遙遠超新星的結果顯示，宇宙的
膨脹又再一次地加速。我們正處在宇宙膨脹正受到暗能量的驅動而加速的時期
，而對於這種加速的宇宙膨脹現象，應該可以藉由研究前一個緩慢的膨脹週期
來得到一個最好的解答。
Naoki、Caltech與其同事Elena Pierpaoli等天文學家藉由研究來自年老星系群
方向的微波輻射之偏振，希望將暗能量影響宇宙的效應消除，還原原始的狀況
。其中一種可能的方法是使用發展中的新一代探測器來收集微波輻射，該探測
器與WMAP類似但是具有較高的解析力，探測目標則為那些CMBR曾經被自由電子
散射的區域。由於在有物質聚集的區域，電子的散射會自然發生，所以星系群
就成為一個比較理想的選擇對象。我們要選取的目標星系群，條件應該是要遙
遠到能夠提供一個歷史悠久的散射影像。如果將目標放在幾十億光年外的星系
群上，我們就可能看見當宇宙的年齡只有現今一半時，星系群所發出的CMBR，
在那個時候，黑暗能量的作用並沒有現在那麼強烈。
這些影像提供一些與WMAP計畫團隊解析出來結果相關的重要線索。換句話說，
就是存在一種可能性，在非常大的尺度上，宇宙會與最初認同的事實有相當大
地差異。Naoki說：「簡單的說，我們並不預期在可觀察的宇宙範圍內，會存在
大尺度的特徵長度(characteristic length)，包括受影響的光譜分佈或是宇宙
的形狀。」
其他的研究員也認同利用星系群來探查宇宙大尺度結構的方法，但這些研究員
卻不太確信這方法是否有效。Naoki與Elena找到了兩個在先前研究中不太受重
視的因子。首先，他們把一些「在CMBR不對稱性(anisotropy)中被遮蔽的小尺
度擾動」，與「加速目前宇宙膨脹的黑暗能量之影響」連接在一起。第二，它
們認為觀測七十億光年遠的星系群的散射作用會將遮掩的程度降到最小。把這
兩個因子一起考慮，也許就能發現大尺度的宇宙結構對現今事物的影響。
參考資料來源：
Probing the Large Scale Structure of the Universe, 2005.03.11；
轉載自中研院天文網
* 轉載自臺北天文館
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