Arcman 发表于 2020-8-2 12:50

最大的宇宙3D地图公布,揭示宇宙缺失的110亿年历史

最大的宇宙3D地图公布,揭示宇宙缺失的110亿年历史
Original 环球科学 环球科学 Today
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1998年,两支天文学团队分别发现宇宙在加速膨胀的证据,这一发现说明有一种未知的力在推动宇宙膨胀,这就是神秘的暗能量。就在同一年,一项影响深远的天文学国际合作项目正式启动。在此后的20多年间,这个名为斯隆数字巡天(SDSS)的项目记录了大量星系的方位及距离,为我们绘制了前所未有的宇宙地图,不断加深我们对于宇宙演化的认知。
就在最近,作为SDSS项目的一部分,拓展重子振荡光谱巡天(eBOSS)项目又取得了新进展。在超过20篇论文中,eBOSS团队公布了迄今为止最大的宇宙3D地图,这张地图也为我们揭开了宇宙演化过程中一段缺失的历史。
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在此前的大量研究中,通过宇宙微波背景辐射以及对元素相对含量的研究,我们了解到在138亿年前的大爆炸之后,婴儿期宇宙历史;而对相对近距离的星系的观测,也让我们认识到宇宙最近数十亿年的演化历程。但对于宇宙中间的110亿年历史,我们的认识一直存在空缺。
在这些最新研究中,eBOSS项目成员对超过200万个星系和类星体进行了测量,从而绘制出这缺失的110亿年的宇宙地图。为了追溯不同年代的天体,eBOSS团队选择了不同的观测目标:例如对于60亿年前的宇宙,他们通过较大的亮红星系进行观测;对于更远的宇宙,他们选择的是更年轻的蓝星系;而对于超过100亿年前的遥远宇宙,其观测对象是有着超高亮度的类星体。
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自SDSS项目启动以来,已经进行了4期观测。从早期对较近星系的观测,到对亮红星系、发射线星系,再到对遥远类星体的研究,这种宇宙地图的内容不断丰富。上图分别为项目不同阶段,基于不同天体得到的宇宙地图。
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这幅全新的宇宙地图,也为天文学家认识宇宙提供了全新的窗口。eBOSS的研究指出,大约60亿年前,宇宙膨胀开始加速,并持续加速膨胀至今。而eBOSS的最新数据,也为哈勃常数以及宇宙的曲率提供了更精确的限定。目前,关于哈勃常数,即宇宙膨胀的速率,始终存在着针锋相对的观点:通过SDSS项目宇宙微波背景辐射中的重子声波振荡测量的结果是67.8 km/s/Mpc,而通过IA型超新星与造父变星这样的“标准光源”,算出的哈勃常数为74 km/s/Mpc。最新的数据再次支持了通过宇宙微波背景辐射得到的结果。此外,最新数据也支持了宇宙曲率为0,即宇宙是平坦的。



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