這120萬個星系的3D地圖可以解開暗能量的秘密

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這只是3D地圖的一部分,每一個點象徵一個60億年前星系的位置

天文學家宣布一項到目前為止,宇宙膨脹與暗能量最準確的結果。使用已經在120萬個星系收集資料的史隆數位巡天(Sloan Digital Sky Survey)自動系統,這項成果是可以做得到的。

來自世界各地數百位科學家,共同合作創造出有史以來最大的宇宙3D地圖,可以看距離20億到70億年間的星系。

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紐約大學的Jeremy Tinker,領導這項成就的科學小組共同領導人,在一份聲明中說:「我們已經花了10年的時間,收集四分之一天際120萬個星系的測量,來繪製出一個體積超過65兆立方光年(650 cubic billion light-years)宇宙結構的地圖。」

「這份地圖使得我們做出有史以來暗能量對宇宙膨脹影響最好的測量。我們正在整理成果,並且繪製出可用的地圖給全世界。」

這項專案命名為重子振盪光譜巡天(Baryon Oscillation Spectroscopic Survey,BOSS)。它利用星系在宇宙的分布,來估算重子聲學振盪(baryonic acoustic oscillations)的大小。

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這些震盪是由壓力波(像是聲音,所以是"聲學的")在宇宙是40萬年時的物質分布所形成的。在那個時間點震盪凍結,產生有點高密度和低密度的星系橫跨太空。

BOSS星系團工作群另一位共同領導人,蘇格蘭聖安德魯斯大學(University of St. Andrews)的Rita Tojeiro解釋:「如果我們把勘測的體積按比例排成一個每邊一英哩的立方體,那麼一個可以看得見的單獨星系,大約是一毫米寬。」

分析這張地圖的挑戰,相當於是以每100碼來分隔整個一立方英哩的太空,測量所有星系對之間的距離。

由於有大量星系的詳細地圖,研究小組能夠創造出一個獨特的量尺,來測量宇宙膨脹率如何隨著時間而改變。最新的估算,膨脹率為67.3公里每秒每百萬秒差距(per second per Megaparsec),這是與標準宇宙模型相當一致的。13篇詳細說明這些新發現的論文已經在線上發表。

這張地圖也透露這個宇宙大結構以廣義相對論的預測在移動,支持暗能量是神祕卻真實的想法,而非重力理論是錯誤。

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這是由BOSS建造的3D地圖的一部分最左邊的長方形顯示在天際剪裁的一片1千平方度太空空間,裡面含有將近12萬個星系或著大約是全部勘測的10%

來源: Iflscience