斯隆数字天空测量合作发布全新三维宇宙地图

2022-04-03 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:1007 /
内容摘要:
来自斯隆数字天空调查(SDSS)的天体物理学家和宇宙学家发布了有史以来最大的宇宙3D地图,填补了我们探索宇宙历史中最重要的空白。新结果的核心是对覆盖110亿年宇宙时间的200多万个星系和类星体的详细测量。新地图来自扩展重子振荡光谱测量(eBOSS),这是一个由全球100多名天体物......

来自斯隆数字天空调查(SDSS)的天体物理学家和宇宙学家发布了有史以来最大的宇宙3D地图,填补了我们探索宇宙历史中最重要的空白。新结果的核心是对覆盖110亿年宇宙时间的200多万个星系和类星体的详细测量。新地图来自扩展重子振荡光谱测量(eBOSS),这是一个由全球100多名天体物理学家在SDSS合作的项目,代表了使用阿帕奇点天文台斯隆基金会望远镜绘制宇宙地图20多年的共同努力。

The eBOSS map is shown as a rainbow of colors, located within the observable Universe (the outer sphere, showing fluctuations in the Cosmic Microwave Background). We are located at the center of this map. The inset for each color-coded section of the map includes an image of a typical galaxy or quasar from that section, and also the signal of the pattern that the eBOSS team measures there. As we look out in distance, we look back in time. So, the location of these signals reveals the expansion rate of the Universe at different times in cosmic history. Imager credit: Anand Raichoor, EPFL / Ashley Ross, Ohio State University / SDSS Collaboration.

eBOSS图显示为彩色彩虹,位于可观测宇宙(外层球体,显示宇宙微波背景的波动)内。我们位于这张地图的中心。地图上每个彩色编码部分的插图包括该部分的一个典型星系或类星体的图像,以及eBOSS团队在那里测量的图案信号。当我们眺望远方,我们回望时光。所以,这些信号的位置揭示了宇宙历史上不同时期宇宙的膨胀速度。成像学分:阿南德·雷乔,EPFL /阿什利·罗斯,俄亥俄州立大学/ SDSS合作。

滑铁卢大学和周边研究所的研究员威尔·珀西瓦尔教授说:“这是过去十年宇宙学最实质性的进步之一。

“在过去的20年里,SDSS创造了一系列的调查,这些调查现在跨越了110亿年的宇宙历史。”

“我们一直在努力填补这一空白,我们现在正在利用这些信息来更好地了解我们宇宙中的这个时期。”

犹他大学的宇宙学家凯尔·道森博士说:“我们对宇宙的古代史和最近的膨胀史都相当了解,但在110亿年中间有一个麻烦的缺口。

“五年来,我们一直致力于填补这一空白,我们正在利用这些信息提供过去十年宇宙学中一些最实质性的进展。”

仔细观察eBOSS地图,可以发现定义宇宙结构的细丝和空洞,从宇宙只有30万年左右的时候开始。

根据这张地图,天体物理学家测量星系分布的模式,这些模式给出了我们宇宙的几个关键参数,准确度超过1%。

这张地图中揭示的宇宙历史表明,大约60亿年前,宇宙开始加速膨胀,并从那时起持续变得越来越快。

这种加速膨胀似乎是由于暗能量,与阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论一致,但与我们目前对粒子物理的理解极其难以调和。

将电子宇宙观测系统的观测结果与处于婴儿期的宇宙研究相结合,揭示了这张宇宙图片中的裂缝。

特别是,该团队对宇宙当前膨胀速度的测量& # 8212;所谓的哈勃常数& # 8212;比从距离附近星系的距离发现的值低10 %左右。

eBOSS数据的高精度意味着这种不匹配极不可能是偶然的,丰富多样的eBOSS数据给了我们多种独立的方式得出相同的结论。

牛津大学的科学家伊娃·玛丽亚·穆勒博士说:“只有像我们这样的地图,你才能确切地说哈勃常数不匹配。

"这些来自电子书的最新地图比以往任何时候都显示得更清楚."

朴茨茅斯大学宇宙学和引力研究所的研究员朱利安·包蒂斯塔博士补充说:“多亏了这些地图,我和我的同事们能够观察和研究宇宙膨胀的速度以及结构形成的速度。

为了创建可追溯到60亿年前的那部分地图,该团队使用了大型红色星系。在更远的地方,他们使用了更年轻的蓝色星系。最后,为了绘制过去110亿年甚至更久的宇宙地图,他们使用了类星体,类星体是由落在中央超大质量黑洞上的物质照亮的明亮星系。

马克斯·普朗克地外物理研究所的研究员·侯博士说:“类星体提供了一种独特的样本,使我们能够在最高红移时弥合星系和莱曼-阿尔法森林之间的红移差距。”。

“有了星系,我们可以回顾过去几十亿年的宇宙历史,类星体带我们回到大约100亿年前,最后莱曼-阿尔法星系让我们可以回顾宇宙不到20亿年的时候。”

每个样本都需要仔细分析,以去除污染物,并揭示宇宙的模式。

穆勒博士说:“通过将eBOSS数据与来自宇宙微波背景、超新星和其他程序的额外数据相结合,我们可以同时测量宇宙的许多基本属性。

“eBOSS数据覆盖了如此大的宇宙时间带,以至于它们提供了测量宇宙几何曲率的任何探测器中最大的进步,发现它是平的。它们还允许对局部膨胀率的测量优于1%。”

洛桑联邦理工学院(EPFL)天体物理学实验室主任让-保罗·克尼布教授说:“2012年,我启动了eBOSS项目,其想法是在宇宙的整个生命周期中制作最完整的宇宙3D地图,首次实现了指示遥远宇宙中物质分布的天体,即主动形成恒星和类星体的星系。

"今天很高兴看到这项工作达到高潮。"

该团队的研究结果将发表在《皇家天文学会月报》的20篇系列论文中。

_____

本文基于斯隆数字天空调查提供的新闻稿。


标签:调查  协作  天空  斯隆  数字