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天文学家发表迄今最完整 3D 宇宙地图,填补宇宙历史中段空白

2024-11-23 225


宇宙全貌长什么样?一个国际天文团队发表了迄今为止最详细的宇宙 3D 地图,囊括超过 200 万个星系和超亮类星体的位置与距离,告诉我们宇宙在 110 亿年内的演化史。

由于成千上万名科学家测量过大爆炸后不久产生的元素相对量,还测量过宇宙微波背景辐射(CMBR),因此我们了解宇宙最早期的状态;透过星系图与测量造父变星距离,我们也知道近 10 亿光年内宇宙的膨胀率,然而中段的 110 亿光年有何面貌?仍是个空白巨大鸿沟,由于距离超过几亿光年的星系光芒变得相当微弱,因此目前科学家对中层宇宙膨胀的研究还很少。

为了弥补这段空白,来自世界各地 100 多名科学家组成国际团队,利用史隆数位巡天调查(Sloan Digital Sky Survey,SDSS)长达 6 年的“eBOSS”调查数据,研究数百万个遥远星系、类星体(由超饿超大质量黑洞所驱动的极明亮物体)的红移,发现大约 60 亿年前起宇宙膨胀开始加速,科学家认为这种加速膨胀现象与“暗能量”有关,与爱因斯坦的广义相对论一致,但无法与目前的粒子物理学调和。

有趣的是,新 eBOSS 数据让宇宙膨胀率(即哈勃常数)变得更复杂了。与早期宇宙相比,本地宇宙(即最近)的膨胀率似乎存在差异,相差多达 10%。洛桑联邦理工学院(EPFL)团队认为 eBOSS 数据精度极高,来源也很多样,这 10% 差异不太可能是随机出现的。

目前,天文学家尚不清楚为什么本地宇宙和早期宇宙之间的膨胀率有所不同,但是可能与当时存在未知形式的能量或物质有关。我们绘制出迄今为止最全面的宇宙全图,但也再次提醒了我们宇宙中还有多少我们未知的奥秘。

与 eBOSS 数据相关的 23 篇新论文预印本皆已发表到《arXiv》网站,可免费阅览。

  • No need to mind the gap
  • Scientists unveil largest 3D map of the universe ever
  • No need to Mind the Gap: Astrophysicists fill in 11 billion years of our universe’s expansion history
  • Astrophysicists fill gaps in the history of the Universe
  • New Map of the Universe Fills in Some ‘Troublesome’ Gaps

(首图来源:EPFL 影片截图)

2020-07-23 00:07:00

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