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圖中是“斯隆數(shù)字天空調(diào)查(SDSS)”項目圖像,它用顏色編碼來表示不同類型的星系以及它們是如何被發(fā)現(xiàn)的。
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這張宇宙地圖是持續(xù)進行的“斯隆數(shù)字天空調(diào)查(SDSS)”項目的研究成果,這是一項旨在繪制可觀測宇宙膨脹區(qū)域的國際任務(wù),有望解決一些宇宙難題。通過這次最新的任務(wù)更新,該項目已繪制出200多萬個星系,從銀河系一直延伸至110億光年之外的古老天體。
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這張詳細(xì)的宇宙地圖將幫助天文學(xué)家拼湊出叫做“間隙期”的一段宇宙黑暗膨脹時期。該項目首席研究員、美國猶他大學(xué)宇宙學(xué)家凱爾·道森說:“我們對宇宙的遠(yuǎn)古歷史和近期膨脹歷史都非常了解,但是中期的110億年存在一個令人費解的間隙期。五年以來,我們一直努力填補這一空白,揭曉其中的秘密?!?/p>
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這是由瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院(EPFL)發(fā)布的動畫靜態(tài)圖片,展示膨脹中的宇宙地圖。
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間隙期開始于大爆炸之后的幾十億年,基于宇宙微波背景輻射,科學(xué)家能夠測量出宇宙此前的膨脹速度,還可以通過測量地球和附近星系之間的距離如何隨時間增加,來計算近期宇宙的膨脹。但是人們對中期膨脹的研究很少,因為幾億光年之外的星系發(fā)出的光可能非常微弱,為了填補這一空白,來自世界各地的100多位科學(xué)家不僅觀察了遙遠(yuǎn)星系,還觀察了超亮燃燒狀態(tài)的類星體(黑洞提供能量的超明亮天體)。
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動畫中的一個鏡頭顯示太陽和太陽系在銀河系中的位置。銀河系的存在使得宇宙的某些部分不可觀測,并留下了黑色條帶。
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這項調(diào)查的關(guān)鍵是一種被稱為紅移的現(xiàn)象,在該過程中,來自最古老、最遙遠(yuǎn)星系的光被宇宙膨脹拉伸,增加其波長,并移向光譜較紅的一端。由于宇宙的顏色變化,遙遠(yuǎn)光源看起來更紅,而那些靠近地球的光源看起來更藍(lán)。
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該項研究通過識別超過400萬個不同星系來觀察宇宙的大小和規(guī)模,還能繪制宇宙時間圖像,星系越遠(yuǎn),越古老。
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為了計算110億年宇宙膨脹的速率,研究人員測量了數(shù)百萬個遙遠(yuǎn)天體的紅移,以及它們的膨脹速度,該測量顯示了一個星系被周圍其他物質(zhì)引力牽引的程度。在7月20日發(fā)布的23項最新研究中,該團隊的研究結(jié)果表明,宇宙大約60億年前開始加速膨脹,之后經(jīng)歷了一段時間的減速。
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加拿大滑鐵盧大學(xué)威爾·珀西瓦爾參與了該項目,他表示,這是一個“宇宙膨脹的完整故事”,從我們最近的天體鄰居(如圖)到最遙遠(yuǎn)的星系。
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科學(xué)家將宇宙膨脹歸因于一種叫做暗能量的神秘力量,盡管當(dāng)前沒有人完全確定暗能量是什么,或者存在于何處。研究人員稱,像這樣的調(diào)查將有助于科學(xué)家更好地限定暗能量的性質(zhì),盡管神秘的暗能量仍未被理解。
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