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天体物理学家构建最完整的宇宙3D地图,填补宇宙学史上的差距

2021-10-24 13:50:08来源:

作为广大宇宙学调查计划,数百万条宇宙和Quasars的一部分,这是一部分的国际集团,从而回溯了更加持续的宇宙历史,并更好地了解其扩张机制。最新的6年长期调查称为eboss,并由EPFL天体物理学家Jean-Paul Kneib开展了。

它是迄今为止产生的宇宙中最大的3D地图。这是来自世界各地三十多个不同机构的二十年科学家的二十年度合作的果实,全部联合在于“斯隆数字天空调查”(SDSS),从专门的项目中收集的数据收集了新墨西哥州,在美国。

今天发布了十多个科学出版物的形式,这次最新的夜空映射是2014年到2020年的前所未有和雄心勃勃的天文​​调查。由于分析了数百万条星系和Quasars,这项最新调查早于1998年的现有数据建立在宇宙学史上的某些差距,并改善我们对宇宙扩张机制的理解。

EPFL(Ecole PolytechniqueFédéralede lausanne)直接参与了这一重要的项目。这种称为“扩展的Baryon振荡光谱调查”(eBORS)的SDS的最新宇宙学调查包括超过100多个天体物理学家,其中几个是EPFL的研究人员。Jean-Paul Kneib领导EPFL的Astrophysics实验室(Lastro),启动了EBOSS调查,并且是其主要调查员(PI)几年。

“2012年,我通过在宇宙的一生中制作了宇宙中最完整的3D地图的想法推出了eboss项目,为第一次在遥远宇宙,星系中指示了物质分配的第一次天体主动形成明星和Quasars,“Jean-Paul Kneib报道。“今天很高兴看到这项工作的高潮。”

Jean-Paul Kneib。

由于大爆炸后描述宇宙的广泛理论模型,以及观察宇宙微波背辐射(CMBR),婴儿宇宙相对众所周知。科学家们还通过超新星距离测量和银河地图探讨了最近十亿多年来的扩张史,包括来自SDSS的先前阶段。犹他大学的宇宙学家凯尔·道森(Kyle Dawson)说:“我们既了解宇宙的古代历史,也了解其最近的扩张历史,但在110亿年中期仍存在一个令人生畏的差距。”“由于五年的持续观察,我们已经努力填补了这一差距,我们正在使用该信息在过去十年中提供一些最重要的宇宙进展。”

“联合在一起,详细分析了Eboss地图和早期的SDSS实验,我们现在提供了最准确的扩展历史测量,这些宇宙时间最广泛的宇宙时间,”Waterloo大学,Eboss的调查科学家将珀罗·科学家的胜利。“这些研究使我们能够将所有这些量度与宇宙膨胀的完整故事联系起来。”

SDSS图以彩虹的颜色显示,位于可观察到的宇宙(外球面,显示宇宙微波背景的波动)
中,我们位于此图的中心。地图上每个用颜色编码的部分的插图都包括该部分中典型星系或类星体的图像,以及eBOSS团队在此测量的模式信号。当我们遥望远方时,我们会时光倒流。因此,这些信号的位置揭示了宇宙在宇宙历史中不同时间的膨胀率。

最终确定的地图显示了物质和空隙的细丝,以便自上午380,000岁的开始以来更精确地定义宇宙的结构。从那里,研究人员测量了星系分布中的经常性模式,从而识别若干关键宇宙学参数,包括宇宙中假设的暗质质和能量的密度,具有高精度。

为了开展这项调查,参与了Eboss项目的团队研究了不同的银河系统,揭示了宇宙中的群众分布。对于六十亿年前宇宙有关的地图,研究人员观察到最古老,最丰富的星系。对于更远的时代,他们集中在最年轻的星系上,是蓝色的。更进一步,即达到11亿年,他们使用了Quasars,星系,其超大型黑洞极为明亮。

速度较慢?

这张地图揭示了宇宙的历史,特别是,宇宙的扩张开始在某些时候加速,并因此继续这样做。这似乎是由于暗能的存在,这是一种无形的元素,它自然地适合爱因斯坦的一般相对论,但尚未理解。

当与宇宙早期的研究进行比较焦化观察时,宇宙的扩张率估算差异出现了差异。目前接受的膨胀率,称为“霍布尔常数”,比从最接近我们的星系之间的距离计算的值慢10%。由于EBOS数据库中的高精度和各种数据,这10%的差异不太可能是随机的。

迄今为止,在扩展速度的不同估计之间没有常见的解释这些分歧,但是从早期宇宙中仍然未知的物质或能量的事实可能会在我们的历史中留下痕迹是一种有趣的可能性。

有关该研究的更多信息,包括更多视频和图像,请参阅有史以来最大的宇宙地图。