史上最详细宇宙三维地图来了

维克托·M·布兰科望远镜于2013~2019年间观测了南天球星空。

据《自然》报道，近日，以探测宇宙加速膨胀机理为目的的暗能量巡天（DES）项目在《皇家天文学会月报》等期刊网站在线发表了简报，披露了其合作研究结果。

2013~2019年间，DES团队利用位于智利托洛洛山美洲际天文台的维克托·M·布兰科望远镜调查了南天球1/4的天空，其曝光范围包括3亿个星系。这项在同类研究中规模最大的对南天球星空的调查，重建了质量是如何在空间和时间上传播的。这些数据提供的证据表明，暗能量这种似乎推动宇宙加速膨胀的力量，贯穿于整个宇宙发展历史中。

“这是一个非常强大的数据集。”英国爱丁堡大学天文学家Catherine Heymans评论道。

随着宇宙的不断膨胀，距离我们更远的星系看起来更红，因为它们的光波已经延伸到更长的波长。研究人员将星系按颜色分组，以获得每个星系与我们星系之间距离的粗略指示。这样，研究小组就可以在地图上添加第三个维度。

一张三维宇宙地图可以提供宇宙历史的记录。通过追踪星系如何随时间扩散，宇宙学家可以间接地测量在其中起作用的力，包括暗物质的引力。暗物质，这种不可见的物质占宇宙质量的80%，主导着星系和星系团的形成。

为更好地揭示暗物质的存在，DES团队分析了1亿个较远星系的形状。因为引力可以使空间发生弯曲，宇宙学家能通过观察引力如何挤压遥远星系的图像，绘制出宇宙较近区域大量暗物质的分布图。

以三维形式绘制星系和暗物质的地图还可以帮助研究人员研究暗能量。到目前为止，所有的证据都表明它在整个空间和时间上是一致的，而此次DES提供了对这一假设最严格的检验。

DES成员、美国杜克大学的Michael Troxel表示，与其他调查数据相结合，他们绘制的三维地图可将误差降低到3%左右。

在DES主要成员、伦敦大学学院的Ofer Lahav看来，这个结果是宇宙学标准模型的“胜利”，该模型假定暗能量是恒定的。这一结果将使宇宙学家更难支持另一种模型，即暗能量是一种“有形的媒介”，在未来可能会消亡。

此外，通过观测绘制三维地图，DES团队还发现宇宙比预期的要平滑一些，暗物质的浓度也比预期的小一些。

（徐锐）

来源： 《中国科学报》

迄今最大三维宇宙地图发布，包含130万个类星体的时空分布

IT之家 3 月 20 日消息，国际天文学家利用欧空局盖亚空间望远镜的数据制作了这张名为 Quaia 的类星体地图，这也是人类史上迄今为止最大的三维宇宙地图，囊括了来自人类目前可观测宇宙（宇宙很显然不止这么大）的约 1,295,502 个类星体。

其中，最遥远的类星体早在宇宙只有 15 亿岁的时候就已经开始闪耀光芒（目前公认的宇宙年龄是 137 亿岁）。

IT之家注：类星体是宇宙中最亮的物体，是星系中心超大质量黑洞的可见部分。当黑洞的引力使附近的气体旋转时，会产生一个极其明亮的圆盘，有时还会产生望远镜可以观察到的光射流。类星体居住在被巨大暗物质晕包围的星系中。天文学家认为暗物质晕和类星体之间存在联系。暗物质晕可能会将更多物质引导至星系中心，为超大质量黑洞提供能量并点燃类星体，甚至有助于形成更大质量的星系。

▲ 图片来源：ESA / Gaia

这张图是由西班牙多诺斯蒂亚国际物理中心和美国纽约大学的凯特・斯托里-费舍尔（Kate Storey-Fisher）及其同事制作的，相关研究已发表在《天体物理学杂志》（IT之家附 DOI:10.3847/1538-4357/ad1328）上。

地图共同创建者、美国熨斗研究所计算天体物理中心的资深科学家戴维・霍格表示，这不是拥有最多类星体的地图，也不是测量类星体质量最好的地图，但它是绘制宇宙总体积最大的地图。

通过将这张新地图与所谓的宇宙微波背景（CMB）进行比较，科学家们已经能够粗略地验证宇宙中物质的分布和密度，为宇宙中大规模结构演化研究提供更多线索。

这张地图使用了来自盖亚第三次数据发布的数据，其中包含 660 万个候选类星体，以及来自 NASA 广域红外巡天探测器 (WISE) 和斯隆数字巡天 (SDSS) 的数据（合并数据有助于剔除盖亚原始数据集的污染物，并更好地确定与类星体的距离）。

此外，该团队还绘制了一张地图，展示了宇宙尘埃、恒星和其他干扰物质预计会阻挡人们观察某些类星体的位置，这对解释类星体地图至关重要。

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