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这120万个星系的3D地图可以解开暗能量的秘密

2016-7-19 环球解密

这只是3D地图的一部分,每一个点象征一个60亿年前星系的位置

天文学家宣布一项到目前为止,宇宙膨胀与暗能量最准确的结果。使用已经在120万个星系收集资料的史隆数位巡天(Sloan Digital Sky Survey)自动系统,这项成果是可以做得到的。

来自世界各地数百位科学家,共同合作创造出有史以来最大的宇宙3D地图,可以看距离20亿到70亿年间的星系。

纽约大学的Jeremy Tinker,领导这项成就的科学小组共同领导人,在一份声明中说:“我们已经花了10年的时间,收集四分之一天际120万个星系的测量,来绘制出一个体积超过65兆立方光年(650 cubic billion light-years)宇宙结构的地图。”

“这份地图使得我们做出有史以来暗能量对宇宙膨胀影响最好的测量。我们正在整理成果,并且绘制出可用的地图给全世界。”

这项专案命名为重子振荡光谱巡天(Baryon Oscillation Spectroscopic Survey,BOSS)。它利用星系在宇宙的分布,来估算重子声学振荡(baryonic acoustic oscillations)的大小。

这些震荡是由压力波(像是声音,所以是”声学的”)在宇宙是40万年时的物质分布所形成的。在那个时间点震荡冻结,产生有点高密度和低密度的星系横跨太空。

BOSS星系团工作群另一位共同领导人,苏格兰圣安德鲁斯大学(University of St. Andrews)的Rita Tojeiro解释:“如果我们把勘测的体积按比例排成一个每边一英里的立方体,那么一个可以看得见的单独星系,大约是一毫米宽。”

分析这张地图的挑战,相当于是以每100码来分隔整个一立方英里的太空,测量所有星系对之间的距离。

由于有大量星系的详细地图,研究小组能够创造出一个独特的量尺,来测量宇宙膨胀率如何随着时间而改变。最新的估算,膨胀率为67.3公里每秒每百万秒差距(per second per Megaparsec),这是与标准宇宙模型相当一致的。13篇详细说明这些新发现的论文已经在线上发表。

这张地图也透露这个宇宙大结构以广义相对论的预测在移动,支持暗能量是神秘却真实的想法,而非重力理论是错误。

这是由BOSS 建造的3D 地图的一部分。最左边的长方形显示在天际剪裁的一片1 千平方度太空空间,里面含有将近12 万个星系,或着大约是全部勘测的10% 。


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