天體物理學家建立最大的宇宙立體地圖


天體物理學家針對超過四百萬個星系及明亮類星體進行分析的結果,建立有史以來最大的宇宙立體地圖。
加拿大滑鐵盧大學的研究人員威爾·珀西瓦爾(Will Percival)表示:來自全球三十多個機構的數百位科學家,經過長時間努力,已經得出了宇宙膨脹的完整故事。

這項計劃在二十幾年前啟動,研究人員利用史隆數碼化巡天(Sloan Digital Sky Survey,簡稱 SDSS)的延展重子振盪光譜巡天(extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey,簡稱 eBOSS)資料及新墨西哥州一座光學望遠鏡在六年間蒐集的數據,繪製出有史以來最廣泛在不同時間中宇宙膨脹的立體地圖。

由於大量的宇宙學理論模式及宇宙微波背景的觀察資料,讓人們對宇宙大爆炸的初期狀況相對的了解,且透過星系及距離的觀測成果,對過去數十億年間宇宙膨脹的歷史有更進一步的認識。

計劃更結合了延展重子振盪光譜巡天及較早的史隆數碼化巡天的資料,這些研究成果讓宇宙膨脹的故事完美的聯繫起來。宇宙的立體地圖更細緻及精確地呈現宇宙誕生之初三十萬呈現空隙與細絲的結構,並呈現六十億年前宇宙的狀態,發現到最古老和最紅的星系。有時候發現宇宙膨脹開始加速,且自此以後持續加速。研究人員認為這種加速膨脹的狀況,似乎受宇宙中未知的成分所影響,這未知的成分可能就是暗能量,此結果與愛因斯坦的廣義相對論相一致,但以目前對粒子物理學的知識卻難以理解。
天文物理學家多年來一直知道宇宙正在膨脹中,但無法精確測量膨脹的速度。

計劃延展重子振盪光譜巡天觀測資料分析發現,當前被大家接受的宇宙膨脹速率哈勃常數,比研究團隊估算出來的值慢了10%。

【圖:史隆數碼化巡天;文:節錄自台北市立天文科學教育館網頁;新聞訊息由林景明提供】

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