根据对古代天体的观测，一种被称为宇宙时间膨胀的现象意味着时间在宇宙年轻时似乎运行得更慢，这些天体的演化速度只有今天的1/5。相关论文7月3日发表于《自然-天文学》。

时间在过去似乎更慢的想法听起来很奇怪，但这是自大爆炸以来宇宙膨胀的直接结果。这种膨胀意味着来自古代宇宙事件的光必须经过越来越长的距离才能到达地球，因此就需要更多的时间。与现在发生在附近的类似事件相比，非常遥远的宇宙事件似乎发展得更慢。然而，这并不是说早期宇宙都是慢动作——假设几十亿年前有人在场，那么他都会看到时间的正常演变。

自20世纪90年代以来，天体物理学家已经在遥远的超新星中观察到这种天体时间的扭曲，其中最古老的超新星可以追溯到宇宙年龄的一半左右，其演化速度似乎是我们今天看到的速度的60%。现在，澳大利亚悉尼大学的Geraint Lewis和新西兰奥克兰大学的Brendon Brewer在早期宇宙中发现了一个更极端的版本。

研究人员观察了类星体，即一些星系中心的天体，它由一个超大质量黑洞组成，周围是一个能喷出高能粒子的热等离子体盘。它们是宇宙中最古老的天体之一。我们看到的最早类星体出现在宇宙大爆炸后6亿年。

从理论上讲，这个年龄使得类星体适合用来探测早期宇宙的时间膨胀，但与超新星不同，它们的不可预测性使探测变得非常困难。

“想象一下，你在放一个很亮的烟花，但几秒钟后就消失了，就像一颗超新星。”Lewis说，“烟花表演亮度变化不定，但通过观看大量的烟花表演，你就会发现它们的行为模式。”

在这项研究中，Lewis和Brewer通过分析190个类星体的数据，比较了他们认为行为相似的类星体，并根据亮度和出现的红移程度对它们进行了分组。这是因为来自遥远天体的光被拉伸成更长、更红的波长。然后，他们将同一组的类星体相互比较，发现它们在一定时间内具有相似的活动模式。

利用这些像标准时钟一样的模式，两位科学家发现，距离宇宙大爆炸大约10亿年的最早类星体，其运行速度似乎是今天类星体的1/5。“这是我们有史以来对宇宙时间膨胀的最早观测。”Lewis说。

“该论文的重要性在于证明类星体长期以来都是‘终极宇宙学来源’，也表现出时间膨胀，正如理论预期的那样，并且之前也被其他天体所证明。”欧洲南方天文台的Bruno Leibundgut说，他是30年前在超新星中观察到同样现象的团队成员之一。

相关论文信息：http://doi.org/10.1038/s41550-023-02029-2