重子振荡光谱测量测量宇宙的膨胀和暗能量 2017-07-12 15:20:53

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大卫施莱格尔提出了一个看似简单的工具,正在探索自然界最大的神秘之一 - 暗能量

2,200个铝板,大约一个井盖的大小,每个都钻有特定图案的孔,与天空特定区域的星系排列相匹配,每个在2.5米的主要焦点处使用一个小时新墨西哥州Apache Point天文台的望远镜

当望远镜指向正确的位置时,来自每个星系的光线流过相应的孔

然后将这种光分解并用于测量每个星系被带走的速度

该研究始于2009年,将收集150万个星系的数据,试图测量暗能量,这一现象被认为是推动宇宙以不断增长的速度扩张,并确定其影响是否保持不变或是否在持续数十亿年

以这种方式测量的星系越多,结果越好

施莱格尔是加利福尼亚州劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)的天文学家,也是该事业的首席研究员,被称为重子振荡光谱调查(BOSS),他在美国天文学会会议上公布了他们对470,000个星系的初步发现

在德克萨斯州奥斯汀市

这些数据通过展示星系聚集在一起的位置,一瞥宇宙结构

这种结构是一个更年轻,更小的宇宙的遗物,其中声波在密集的热等离子体中回荡,这种等离子体没有冷却到足以形成恒星和星系

这些波被称为重子声振荡(BAO),并将物质推入高浓度和低浓度的区域,具有相当均匀的间距,这种模式在后来的时代演化成宇宙中蓬勃发展的巨大的星系和星系

这些结构之间的间距最初是在2005年检测到的,并且已经增长到大约150万亿(5亿光年)

这种自然的宇宙尺度为BOSS提供了检测最轻微偏差的机会,并为暗能量的影响提供了最严格的约束

对Ia型超新星的调查提供了1998年暗能量的第一个线索

所有这些Ia型超新星都被认为达到了大致相同的亮度峰值,使它们成为确定与宿主星系距离的标准方法

这些Ia型超新星也揭示了宇宙的膨胀正在加速,而不是在重力作用下减速

一种可能的解释是,暗能量是一种宇宙常数,一种排斥的外向压力,是空间真空的先天

BOSS希望将这种模式的不确定性范围缩小到几个百分点

BOSS团队已经将目光投向了BigBOSS,这项调查将对拥有超过310万秒差距的2000万个星系以及400万个类星体进行采样

这将允许追踪暗能量在大部分宇宙历史中的影响,并确定它是否真的保持不变

BigBOSS将依赖于一个自动化系统,该系统将光纤尖端移动到收集来自遥远星系的光所需的精确位置

这项价值7,000万美元的提案被提交给国家光学天文观测台,该天文台需要升级位于亚利桑那州基特峰的4米长Mayall望远镜,并在2018年开始观测5年.BigBOSS比美国宇航局提出的16亿美元广场便宜得多

现场红外测量望远镜

暗能量也可能是大尺度广义相对论的变化,也可能表明重力会发生奇怪的事情

无论解释是什么,这些调查无疑会发现一些有价值的东西

[通过自然,美国宇航局的图像]