科技日報北京6月1日電?(記者張夢然)發(fā)表29篇新論文、繪出有史以來最大的星系圖、延伸70億光年的探索……會得出一個和以往認(rèn)知不同的宇宙嗎?據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)5月31日消息,國際暗能量巡天(DES)項目組發(fā)表了一系列天文學(xué)重要成果,其中一項是,他們利用一片巨大天空區(qū)域中有史以來最大的星系樣本,對宇宙的組成和變化進行了迄今最為精確的測量。這一研究既給出了當(dāng)前宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的“快照”,亦提供了過去70億年中結(jié)構(gòu)演變的“電影”。
DES項目組使用暗能量相機對夜空進行成像。從2013年到2019年的時間里,相機于758個觀測夜晚中,調(diào)查了數(shù)億個天體。暗能量相機將天空中的十個區(qū)域選定為“深場”,并在整個觀測過程中對其反復(fù)成像。在最終宣布的結(jié)果中,團隊利用前3年的數(shù)據(jù)——在345個夜晚觀測到2.26億個星系,創(chuàng)建了宇宙中相對較新時期星系分布圖譜,是迄今最大和最精確的星系圖譜。研究人員將這些圖像疊加,可以讓人們“看見”更深遠的星系。
為驗證宇宙學(xué)模型,研究團隊進行了弱引力透鏡信號分析的同時,還精確地測量了其他因素,如更大尺度上的星系聚集、大質(zhì)量星系團的頻率、超新星的亮度和紅移等。這些額外的測量與弱引力透鏡分析結(jié)合,對宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型產(chǎn)生了更嚴(yán)格的約束。隨后,研究團隊將結(jié)果與歐洲空間局、普朗克天文臺等的測量進行了比較,無論是DES項目組還是其他弱引力透鏡項目,結(jié)果都顯示當(dāng)前的宇宙比預(yù)測的要更“平滑”,引力透鏡效應(yīng)比預(yù)期的更小。但考慮到實驗不確定性等因素,結(jié)論仍認(rèn)為,物質(zhì)在整個宇宙中的分布方式與目前最好的理論——宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的預(yù)測是一致的。
研究人員表示,在大尺度上,星系不是隨機分布在整個空間中,而是由于暗物質(zhì)引力而形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。項目組此次還測量了這個“宇宙網(wǎng)”在宇宙歷史中是如何演化的,形成“宇宙網(wǎng)”的星系團反過來揭示了暗物質(zhì)密度更高的區(qū)域。他們分析了1億個星系的形狀和光的圖像,繪制成一份覆蓋南半球1/4天空的暗物質(zhì)地圖,并于5月末發(fā)布了消息。
這一系列研究為未來至少十年的巡天調(diào)查鋪平了道路,同時標(biāo)志著天文學(xué)的大數(shù)據(jù)時代真正開始。
總編輯圈點
幾乎所有星系都在飛速遠離銀河系,離得越遠,跑得越快??茖W(xué)家相信神秘的暗能量正在加速宇宙的膨脹。但暗能量是什么,它又如何分布?這就需要更有針對性的探測手段。暗能量巡天項目是一個國際合作項目,它以前所未有的精度,記錄宇宙過去的膨脹歷史和大尺度結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過程。它在觀測星空,也是在回溯歷史。最近,項目組發(fā)表了一系列重要科學(xué)成果,繪制了迄今為止最大的星系圖和暗物質(zhì)圖。這對人類探索宇宙源起,揭秘基礎(chǔ)物理,都能產(chǎn)生積極作用。
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