这些奇怪的“膨胀子”可能是宇宙中最早的结构

对宇宙中一个微小部分的超高分辨率模拟（比质子小一百万倍）揭示了有史以来最早的结构。

这些密集的结构很奇怪。

在大爆炸之后的第一万亿分之一秒，宇宙是一个炎热的地方，被加热到超过一万亿度。

尽管科学家无法直接及时地观察到这一刻，但他们可以使用强大的计算机仿真技术对其进行重建。

新的模拟比以往任何时候都更加详细，它显示了在最初的情况下重力如何导致称为膨胀子的量子粒子聚集在一起。

结果首次显示了这些团块是如何形成复杂而致密的结构的，这些结构重达几克至20公斤（比邮票重，但比牛头犬轻），填充到小于基本粒子的空间中。

该模拟是第一个显示足够细节的模拟，科学家可以破译这些婴儿结构的大小和形状范围。

这项研究的合著者，奥克兰大学物理学教授理查德·伊斯特（Richard Easther）说：“此外，研究结果与近40年的简单理论模型完美匹配。

“我们在非常早期的宇宙中发现了这一极其复杂的阶段，这才刚刚开始被人们正确理解。

模拟对宇宙膨胀结束时的时间进行建模，这是宇宙大规模膨胀的时期。

那时，宇宙只包含能量和膨胀子——一种由物质能量场形成的量子物质，充满了大爆炸之后的所有空间。

物理学家认为，在模拟中看到的胀气结构是紧随大爆炸之后该能量场的波动而产生的。

同一领域可能创造了当今宇宙中数十亿光年的大规模银河结构。

在模拟中看到的致密的充气子结构可能不会持续很长时间，因为它们很可能在几分之一秒内变成了基本粒子。

但是由于它们的高密度——达到了周围空间密度的100,000倍——它们的运动和相互作用可能在时空结构中产生了称为引力波的涟漪。

新的模拟将帮助科学家精确计算出那些重力波可能有多大，这将有助于未来的实验寻找宇宙中类似的涟漪。

这些小团块也可能因自身重量而塌陷，形成了宇宙的第一个黑洞，称为原始黑洞。

一些科学家认为，这样的黑洞可能是暗物质的候选者。

暗物质是一种没人能直接看到的神秘物质，却构成了当今宇宙中物质的85％。

物理学家在他们的模拟中没有看到任何黑洞，但是他们计划在将来运行更长，更详细的模拟，以显示此类物体。

Easther在给Live Science的电子邮件中写道：“原始的黑洞在这一点上是一个有趣的可能性-它们可能会导致新的行为，但也将为测试模型提供新的处理方法。

” 由于一些原始的黑洞应该存在于当今的宇宙中，因此找到一个黑洞可以帮助验证科学家对宇宙初期的这些早期时刻的模型。