对宇宙组成和变化最精确的测量


时间:2021-06-02  来源:  作者:  点击次数:


科技日报北京6月1日电(记者张)新出版的29篇论文,绘制了历史上最大的星系图,并探索了70亿光年.我们会得到一个不同于以往认知的宇宙吗?据物理学家组织网5月31日消息,国际暗能量天空调查(DES)项目组公布了一系列天文学方面的重要成果,其中之一就是他们在一个巨大的天空区域内,利用有史以来最大的星系样本,对宇宙的组成和变化进行了最精确的测量。这项研究不仅给出了当前宇宙大规模结构的快照,还提供了过去70亿年结构演变的电影。

DES项目团队使用暗能量相机拍摄夜空。从2013年到2019年,相机在758个观测夜里调查了数亿个天体。暗能量相机选择天空中的十个区域作为“深空”,并在整个观察过程中重复成像。在最终公布的结果中,该团队利用前三年的——个数据,在345个夜晚观测到了2.26亿个星系,创建了一张相对较新时期的宇宙中星系分布图,这是迄今为止最大、最准确的星系分布图。通过叠加这些图像,研究人员可以让人们“看到”更远的星系。

为了验证宇宙学模型,研究小组分析了弱引力透镜信号,并精确测量了其他因素,如更大规模的星系聚集、大质量星系团的频率、超新星的亮度和红移等。这些额外的测量,加上弱引力透镜分析,对宇宙学的标准模型施加了更严格的限制。随后,研究小组将结果与欧洲航天局和普朗克天文台测量的结果进行了比较。无论是DES项目组还是其他弱引力透镜项目,结果都是当前宇宙比预测的更光滑,引力透镜效应比预期的要小。但考虑到实验的不确定性等因素,得出物质在整个宇宙中的分布与最佳理论——宇宙学标准模型的预测是一致的。

研究人员说,在大尺度上,星系并不是随机分布在整个空间,而是由于暗物质的引力而形成网络结构。这一次,项目组还测量了“宇宙网”在宇宙历史中是如何演变的,形成“宇宙网”的星系团反过来揭示了暗物质密度较高的区域。他们分析了1亿个星系的形状和光线图像,绘制了覆盖南半球四分之一天空的暗物质图,并在5月底发布了这条消息。

这一系列研究为未来至少十年的天空测量铺平了道路,标志着天文学大数据时代的真正开始。

主编圈

几乎所有的星系都在快速远离银河系,而且距离越远,运行速度越快。科学家认为神秘的暗能量正在加速宇宙的膨胀。但是暗能量是什么,又是如何分布的呢?这就需要更有针对性的检测方法。暗能量天空勘测项目是一项国际合作项目,以前所未有的精确度记录了宇宙过去的膨胀历史和大型结构的建造过程。它是观察星空,回顾历史。最近,项目组发表了一系列重要的科学成果,绘制了迄今为止最大的星系图和暗物质图。这对探索宇宙起源,揭示基础物理将起到积极的作用。


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