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天体物理学家记录了110三好千鹤子亿年的宇宙膨胀史

天文学与空间 2022-02-07 00:01:11

斯隆数字天空调查公司 SDSS地图显示为彩虹般的颜色,位于可观察的宇宙(外层球体,显示宇宙微波背景的波动)

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,以及电子天体观测系统小组在那里测量的模式信号

当我们遥望远方时,我们回首过去

所以,这些信号的位置揭示了宇宙在宇宙历史不同时期的膨胀率

荣誉:阿南德·雷乔(EPFL),阿什利·罗斯(俄亥俄州立大学)和SDSS合作 斯隆数字天空调查(SDSS)今天发布了一份对有史以来最大的宇宙三维地图的综合分析,填补了我们对其历史可能的探索中最重要的空白

犹他大学的宇宙学家凯尔·道森(Kyle Dawson)领导的团队宣布了今天的结果,他说:“我们对宇宙的古代史和最近的膨胀史都相当了解,但在中间的110亿年里有一个棘手的差距。”

“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来提供过去十年中宇宙学最重大的进展

" 新的结果来自扩展的重子振荡光谱测量,这是一个由100多名天体物理学家组成的国际合作,是SDSS的组成部分之一

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

我们知道宇宙在婴儿期的样子,这要归功于来自世界各地的数千名科学家,他们测量了大爆炸后不久产生的元素的相对数量,并研究了宇宙微波背景

我们也从星系图和距离测量中知道它在过去几十亿年的扩张历史,包括SDSS的前几个阶段

这张图片展示了在过去20年的工作中,电子宇宙观测系统和SDSS地图对我们理解宇宙当前的膨胀速度和曲率的影响

灰色区域显示了我们10年前的知识

蓝色区域显示最佳的当前测量值,它结合了SDSS和其他项目

彩色区域尺寸的减小表明我们对膨胀率的认识有所提高

红色区域显示了SDSS数据对这一改进的贡献

宇宙曲率的测量值显示在横轴上

专注于零的SDSS结果表明宇宙是平的,并且在其他实验的约束下有显著的改善

纵轴表示宇宙当前的膨胀率(哈勃常数)

SDSS和其他调查的哈勃常数测量值与附近星系的测量值不一致,后者发现这些单位的值接近74,而SDSS的值为68

只有从SDSS和过去十年的其他实验中获得的数据才有可能揭示这种差异

荣誉:伊娃·玛利亚·穆勒(牛津大学)和SDSS合作 滑铁卢大学的研究科学家威尔·珀西瓦尔说:“综合来看,对电子天体观测系统图的详细分析和早期的SDSS实验现在已经提供了有史以来最广泛的宇宙时间范围内最精确的膨胀历史测量。”

“这些研究使我们能够将所有这些测量结果联系成一个关于宇宙膨胀的完整故事

" 仔细观察这张地图,可以发现定义宇宙结构的细丝和空隙,从宇宙只有30万年的时候开始

根据这张地图,研究人员测量了星系分布的模式,这些模式给出了我们宇宙的几个关键参数,精确度超过1%

这些模式的信号显示在图像的插图中

这张地图代表了斯隆基金会望远镜20多年来绘制宇宙地图的共同努力

在这张地图上揭示的宇宙历史表明,大约60亿年前,宇宙开始加速膨胀,并且从那以后一直越来越快

这种加速膨胀似乎是由于宇宙中一种神秘的无形成分“暗能量”,这与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不一致

来自SDSS斯隆数字天空测量公司的科学家发布了一份对有史以来最大的宇宙三维地图的综合分析

新的结果来自扩展重子振荡光谱测量,这是一个由全球100多名天体物理学家在SDSS合作的项目

SDSS四号卫星的导演迈克尔·布兰顿(纽约大学)和电子天体测量系统的调查科学家威尔·珀西瓦尔(周边研究所和滑铁卢大学)讨论了SDSS星系20年调查的遗产

信用:周边研究所,与SDSS合作

SDSS提供的补充镜头;阿南德·雷乔(EPFL)、阿什利·罗斯(俄亥俄州立大学)和Ross劳伦斯·伯克利国家实验室的佐西亚·罗斯托米恩

将电子宇宙观测系统的观测结果与宇宙初期的研究相结合,揭示了这张宇宙图片中的裂缝

特别是,电子宇宙观测系统团队对宇宙当前膨胀速度的测量(“哈勃常数”)比从距离附近星系的距离发现的值低约10%

欧洲统计局数据的高精度意味着这种不匹配极不可能是偶然的,丰富多样的欧洲统计局数据为我们提供了多种独立的方法来得出相同的结论

“只有有了像我们这样的地图,你才能确切地说哈勃常数不匹配,”牛津大学的伊娃·玛利亚·穆勒说,她领导了这项分析,解释了整个SDSS样本的结果

“这些来自电子书的最新地图比以往任何时候都更清晰地展示了这一点

" 对于这种测量膨胀率的差异,没有广泛接受的解释,但一个令人兴奋的可能性是,早期宇宙中一种以前未知的物质或能量形式可能在我们的历史上留下了痕迹

来自SDSS斯隆数字天空测量公司的科学家发布了一份对有史以来最大的宇宙三维地图的综合分析

新的结果来自扩展重子振荡光谱测量,这是一个由全球100多名天体物理学家在SDSS合作的项目

它们提供了200多万个星系和类星体的详细测量结果,填补了我们宇宙图像中110亿年的空白

eBOSS首席研究员凯尔·道森(犹他大学)、调查科学家威尔·珀西瓦尔(周边研究所和滑铁卢大学)和·侯(马克斯·普朗克河外物理研究所)讨论了新的结果、eBOSS项目是如何运行的,以及这些结果对我们理解宇宙的意义

信用:周边研究所,与SDSS合作

SDSS提供的补充镜头;EPFL和SDSS;伊娃·玛利亚·穆勒(牛津大学)和SDSS合作组织;劳伦斯·伯克利国家实验室的佐西亚·罗斯托米恩 总的来说,该团队今天公布了20多篇科学论文的结果

这些论文用500多页的篇幅描述了该团队对最新电子预算系统数据的分析,标志着调查关键目标的完成

在eBOSS团队中,世界各地大学的个人小组专注于分析的不同方面

为了创建60亿年前的那部分地图,研究小组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,类星体是明亮的星系,由落在中央超大质量黑洞上的物质照亮

这些样本中的每一个都需要仔细分析,以便去除污染物,揭示宇宙的模式

米勒说:“通过将SDSS数据与来自宇宙微波背景、超新星和其他项目的额外数据结合起来,我们可以同时测量宇宙的许多基本属性。”

“SDSS的数据覆盖了如此大的宇宙时间带,以至于它们提供了所有测量宇宙几何曲率的探测器中最大的进步,发现宇宙是平的

它们还允许测量局部膨胀率,精度优于1%

" 信用:EPFL 信用:EPFL 埃布斯,以及更普遍的SDSS,留下了暗能量之谜,以及局部和早期宇宙膨胀速率的不匹配,作为未来项目的遗产

在未来十年,未来的调查可能会解决这个难题,或者可能会揭示更多的惊喜

与此同时,在阿尔弗雷德·P

斯隆基金会和机构成员,SDSS还远远没有完成绘制宇宙地图的任务

哈弗福德学院的凯伦·马斯特斯,SDSS现阶段的发言人,描述了她对下一阶段的兴奋

“斯隆基金会望远镜及其在拉斯坎帕纳斯天文台的近孪生望远镜将继续进行天文发现,绘制数百万颗恒星和黑洞的地图,因为它们随着宇宙时间的推移而变化和演变

“SDSS团队正忙于构建硬件来启动这个新阶段,并期待着未来20年的新发现

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