科学家发布有史以来最精确的宇宙物质地图

　　智利暗能量巡天望远镜（左）和南极望远镜（右）拍摄的天空地图。（图片来源：Yuuki Omori）

　　据美国太空网（Robert Lea）：科学家们发布了有史以来最精确的宇宙物质地图之一，精确测量了其在整个宇宙中的分布。

　　这张地图的一个令人惊讶的发现是，物质并不像我们目前最好的宇宙模型所暗示的那样“笨重”，这意味着我们的标准宇宙模型中可能缺少一些东西。

　　通过帮助揭示早期宇宙中的物质在形成星系、恒星和行星之前是如何向外抛射的，新地图可以让科学家更好地了解宇宙是如何演化的。

　　在138亿年前的大爆炸期间，随着物质的创造和快速膨胀，宇宙膨胀，物质向外扩散。当这种主要以氢和氦形式存在的物质冷却时，它导致了第一批恒星的形成，然后合成了更重的元素。

　　通过追踪这种原始物质向外扩散的路径，并观察它今天的分布情况，科学家们可以回溯时间，重现宇宙的早期时代。然而，要做到这一点，需要大量的天文数据。

　　在新地图中，该团队使用了智利暗能量调查局和南极望远镜收集的数据。这种观测方法的组合帮助团队确保一组测量中的误差不会破坏整体结果。芝加哥大学天体物理学家、这项研究的共同负责人Chihway Chang在一份声明中表示：“它的功能就像一个交叉检查，因此它比你只使用其中一个或另一个更为可靠。”。

　　暗物质也是

　　2013年至2019年间对天空进行测量的暗能量巡天和南极望远镜都使用了一种称为引力透镜的技术。因为质量会导致时空扭曲，当光线从背景物体经过大质量的前景物体时，它会弯曲光线的路径。在某些情况下，这会导致前景对象充当自然镜头，放大来自背景对象的光。质量越大，时空中的曲线越大，对光的影响也就越极端，这意味着我们视线中的大质量星系会产生出色的引力透镜。

　　虽然引力透镜有助于追踪构成恒星和行星的日常物质，但这项技术在追踪暗物质方面也很有用，暗物质是一种神秘的物质形式，约占宇宙质量的85%。暗物质是不可见的，因为它不与光相互作用，但它的存在可以通过引力透镜来推断，因为它确实与引力相互作用。

　　智利的暗能量调查。（图片来源：Andreas Papadopoulos）

　　研究作者表示，他们使用这两个数据集来精确定位宇宙物质的位置，这比以前的尝试更为精确。

　　虽然大多数结果与当前的普遍进化理论一致，但有迹象表明存在一个有趣的怪癖——过去的分析尝试也发现了这一怪癖。

　　夏威夷大学天体物理学家、研究团队成员埃里克·巴克斯特在声明中表示：“当前宇宙中的波动似乎比我们假设我们的标准宇宙模型锚定在早期宇宙中所预测的要小一些。”。

　　结果表明，与之前的宇宙模型相比，宇宙没有那么“块状”——在特定区域聚集，而不是均匀分布。

　　这可能表明我们的宇宙模型中缺少了一些东西。然而，为了巩固这一理念，这种差异必须在更多的调查和测绘项目中显现出来。

　　目前的项目非常重要，因为它混合了两种非常不同的数据来源，以获得有用的信息，并且随着越来越强大的观测站上线，可能会指向未来类似的合作。

　　“我认为，这项工作显示了进行这些分析的挑战和好处，”张说。“当你结合这些不同的角度看待宇宙时，你可以做很多新的事情。”

　　该团队的研究于星期二（1月31日）在《物理评论D》杂志上发表了三项独立的研究。