科学家揭开有史以来最大的宇宙3D地图面纱

2020-07-23 15:01:06

在窥探太空最深处五年后,研究人员发布了他们所称的有史以来最大的宇宙三维地图。不,你不能看你的房子。

这张令人难以置信的地图是一个名为斯隆数字天空调查(SDSS)的正在进行的项目的结果,该项目是一个雄心勃勃的国际探索项目,旨在绘制可观测宇宙的扩张图,并有望在此过程中解决一些宇宙难题。随着这次最新的更新,该项目已经绘制和测量了200多万个星系,从我们的银河系延伸到110亿光年以外的古代物体。

这张详细的新地图将帮助天文学家拼凑出宇宙膨胀的模糊时期,即所谓的缺口。

犹他大学宇宙学家、该项目首席研究员凯尔·道森(Kyle Dawson)在一份声明中表示:我们对宇宙的古代史和最近的膨胀史都相当了解,但在110亿年的中期存在一个麻烦的缺口。五年来,我们一直在努力填补这一空白。

这一鸿沟始于宇宙大爆炸后的数十亿年。多亏了宇宙微波背景,科学家们才能在此之前测量宇宙的膨胀速率。宇宙微波背景是研究人员仍然可以探测到的宇宙幼年遗留下来的古老辐射;他们还可以通过测量地球与附近星系之间的距离随着时间的推移而增加来计算最近的膨胀。但是中期的膨胀很少被研究,因为超过几亿光年的星系的光线可能非常微弱。为了填补这一空白,一个由来自世界各地的100多名科学家组成的团队不仅观察了遥远的星系,还观察了明亮燃烧的类星体(由宇宙中最饥饿的黑洞提供动力的极其明亮的物体)。

这项调查的关键是一种被称为红移的现象,通过这个过程,来自最古老、最遥远的星系的光实际上被宇宙的膨胀所拉伸,增加了它的波长,并将其向光谱中更红的一端移动。这种宇宙颜色变化的结果是,远处的光源看起来更红,而那些离地球更近的光源看起来更蓝(你可以在上面团队的地图中看到这种现象)。

为了计算110亿年前的宇宙膨胀率,研究小组测量了数百万远处物体的红移及其速度-这一测量显示了一个星系受到周围其他物质的引力的拖累程度。7月20日发布的23项新研究中描述了该团队的研究结果,结果表明,宇宙在经历了一段减速期后,在大约60亿年前开始以更快的速度膨胀。

科学家们将宇宙的膨胀归因于一种名为暗能量的神秘力量,尽管没有人完全确定它是什么或存在于何处。研究人员说,像这样的调查有助于科学家更好地限制暗能量的性质,尽管它仍然远未被理解。这个难题的解决方案将不得不等待另一天…。希望这不会是几十亿年前的事。