天体物理学家模拟了大爆炸中的微观星团

即使无法直接观察到，宇宙的最开始时刻也可以用数学方法重建。来自哥廷根大学和奥克兰大学(新西兰)的物理学家极大地提高了用复杂的计算机模拟来描述这一早期时期的能力。他们发现，在大爆炸之后的第一万亿分之一秒内可以形成一个复杂的结构网络。这些物体的行为模仿了当今宇宙中的星系分布。然而，与今天相反，这些原始结构在微观上很小。典型的团块的质量只有几克，适合的体积比当今的基本粒子小得多。研究结果已发表在《物理评论D》杂志上。

研究人员能够观察到由于自身引力而聚集在一起的高密度区域的发展。哥廷根大学天体物理学小组负责人詹斯·尼迈耶教授说：“我们的模拟所代表的物理空间可以容纳一百万个质子。”“到目前为止，这可能是对宇宙最小区域的最大模拟。”这些模拟使得从宇宙的最开始就可以对这些痕迹的性质进行更精确的预测。

尽管计算机模拟的结构寿命很短，并最终“蒸发”为标准的基本粒子，但在未来的实验中仍可以检测到这种极端早期的痕迹。“这种结构的形成，以及它们的运动和相互作用，必定会产生引力波的背景噪声，”博士本尼迪克特·埃格迈耶(Benedikt Eggemeier)说。Niemeyer小组的学生，该研究的第一作者。“借助我们的仿真，我们可以计算出这种重力波信号的强度，将来可能可以测量到。”

也可以想象，如果这些结构遭受失控的坍塌，可能会形成微小的黑洞。如果发生这种情况，它们今天可能会产生明显的后果，或者成为宇宙中神秘暗物质的一部分。伊斯特教授说：“另一方面，如果模拟预测出黑洞的形成，而我们看不到它们，那么我们将找到一种测试婴儿宇宙模型的新方法。”