迄今最大星系光譜調(diào)查將啟或還原宇宙110億年歷史

來源:科技日報 2019-08-14 09:35 http://m.d-black.cn/

　　暗能量繪圖儀將還原宇宙110億年歷史

　　科技日報北京8月13日電天文學(xué)家即將開始一項迄今最雄心勃勃的星系測繪計劃。據(jù)《自然》雜志網(wǎng)站12日報道，在接下來的5年內(nèi)，他們將進(jìn)行迄今最大的星系光譜調(diào)查——捕捉3500萬個星系的光譜，重建宇宙膨脹的歷史，以闡明暗能量的本質(zhì)。暗能量是一種推動宇宙加速膨脹的神秘力量。

　　這款名為“暗能量光譜儀”(DESI)的設(shè)備預(yù)計將于今年9月看到“第一束光”，調(diào)試期后，最早2020年1月，它將使用基特峰國家天文臺的梅奧爾4米望遠(yuǎn)鏡對北方天空進(jìn)行觀測。DESI的預(yù)算為7500萬美元，約3/4來自美國能源部，其余來自英國和法國。

　　1998年，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)暗能量的有力證據(jù)。20年后，新一代實驗開始，DESI則是新一代研究宇宙膨脹歷史系列實驗中的第一個，此外還包括將于本世紀(jì)20年代“上崗”的地面和太空天文臺。

　　這次調(diào)查將重建宇宙110億年的歷史，有望回答關(guān)于暗能量的最基本問題：它是一種遍及時空的統(tǒng)一的力，還是它的力量已經(jīng)過了億萬年的進(jìn)化？

　　調(diào)查將通過測量早期宇宙的特征——重子聲波振蕩(BAOs)來追蹤宇宙膨脹的變化情況。這些振蕩是物質(zhì)密度的波動，會在星系聚集的空間周圍留下球形印記。星系最集中分布于這一印記的中心名為“超星系團(tuán)”的區(qū)域及其邊緣，這些區(qū)域之間有巨大的空隙。

　　“超星系團(tuán)”形成于暗物質(zhì)在自身引力作用下聚集的區(qū)域。自宇宙大爆炸后約100萬年以來，這種原始的星系聚集模式一直保持不變。隨著宇宙不斷膨脹，BAOs一直在追蹤它的膨脹——現(xiàn)在，它們約有320百萬秒差距(10億光年)寬。宇宙學(xué)家用這個距離作為標(biāo)尺，通過追蹤BAOs的大小，來重建宇宙本身是如何膨脹的。

　　跟蹤BAOs需要通過測量星系的紅移從而繪制出星系的三維圖譜。紅移測量的是星系遠(yuǎn)離銀河系的速度，這會指明星系與銀河系之間的距離。測量的星系紅移越多，BAOs跟蹤就越精確。此前研究總共繪制了近240萬個星系的圖譜，最新研究將繪制3500萬個星系的光譜。(記者劉霞)

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