作為正在進行的研究的一部分進行的新研究調查 (DES) 利用質量扭曲光的方式來繪製更大、更詳細的宇宙地圖結構。
測量結果不僅支持宇宙約 26% 由神秘物質組成的觀點,而且事實證明它的分佈比估計的要平滑一些,如果得到證實,可能暗示著尚未發現的物理現象。
自 2013 年以來,DES 背後的國際團隊一直在對約 1/8 的夜空進行深度、廣域掃描,努力收集距地球數十億光年的約 3 億個星系的數據,所有這些都有待計算。搞清楚這個暗能量生意到底是怎麼回事。
暗能量和暗物質沒有太多共同點,除了它們都對自己的本質守口如瓶。
暗能量就像一個黑盒子,它解釋了為什麼宇宙似乎是加速擴張,這項觀察至少在二十年來已被廣泛接受。
不管是什麼,都不是小事,大致彌補一下68%宇宙總能量。
另一方面,暗物質更多的是拉動物質而不是推開空間。同樣神秘的是,它是一個黑盒子,它解釋了為什麼儘管似乎沒有足夠的可見物質,星系仍然聚集在一起。
更多地了解宇宙如何隨著時間的推移而擴展,以及它的物質如何聚集在一起,可以更多地揭示這些東西到底是什麼。這需要了解大約 140 億年前的一切,當時宇宙還擁有嬰兒般光滑的皮膚,這項壯舉需要一台能夠回顧過去的相機。
幸運的是,這正是普朗克望遠鏡可以做。它以以下形式提供了這樣一個快照:宇宙微波背景– 一張輻射圖仍然在宇宙中嗡嗡作響,作為其早期的迴聲。
2015年2017 年,DES 根據其暗能量相機收集的 200 萬個星系的數據發布了第一張宇宙地圖,為研究人員提供了相對更新的「現在」與「過去」進行比較。
快進到今天:基於對 2600 萬個星系形狀的分析,我們現在有了大 10 倍的新地圖使用重力透鏡,這是愛因斯坦預言的現象和1919年首次觀測到,將這位德國出生的天才帶入大眾的聚光燈下。
看看下面精美的新地圖。
芝加哥大學科維理宇宙物理研究所的 Chihway Chang,DES 合作
今天,我們可以利用質量改變空間的事實,透過測量暗物質背後的光經過時如何扭曲來「看到」暗物質,這為我們提供了一種測量兩種物質在宇宙一部分的數量和分佈的方法。
將普朗克的圖與 DES 製作的圖進行比較,支持了關於暗物質和暗能量的數量的共識。
“與普朗克圖相比,DES 測量結果支持最簡單版本的暗物質/暗能量理論,”研究員 Joe Zuntz 說來自愛丁堡大學。
“當我們意識到我們的測量結果與普朗克結果的誤差在 7% 之內時,整個合作都激動不已。”
7% 很接近,但事實上它並不準確,這也可能是令人興奮的另一個原因——如果得到證實,兩個結果之間的差異可能意味著質量結塊速度較慢比當前物理學預測的要多,這暗示著一些未被發現的東西。
可以肯定的是,未來更多的數據將使這些數字更加接近。考慮到結果還有待同行評審,所有常見的警告都適用。
但天文學的發現往往始於這樣的差異,因此非常值得仔細研究。
“暗能量調查已經帶來了一些非凡的發現和測量,而且他們僅僅觸及了數據的表面,”費米實驗室主任奈傑爾洛克耶說。
“今天世界領先的結果表明 DES 將在未來幾年在理解暗能量方面取得巨大進步。”
又一年了,到目前為止,我們只繪製了 1/30 的天空地圖,我們期待在不久的將來繪製出更大、更好的地圖。
目前的調查結果可以在資料加密標準網站。