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国际暗能量巡天6年首个完整数据集发布,助力研究宇宙奥秘

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由国际“暗能量巡天”(DES)项目构成的团队,正式发布了首个完整观测数据集,该数据集由DES运行6年所获,其涵盖了DES从2013年至2019年间758个夜晚的观测,观测针对的是1/8的天空,并且首次把相机记录的全部数据整体对外公开,这为全球物理学家研究暗能量和宇宙演化提供了重要基础,而相关研究成果已提交给《物理评论D》杂志。

经6年观测,此项目借助5.7亿像素的暗能量相机(DECam)开展深空广域巡视,记录下距地球数十亿光年的6.69亿个星系的信息,成为当下最系统、最深入的暗能量观测计划中的一个 。

国际暗能量巡天6年首个完整数据集发布,助力研究宇宙奥秘(图1)

项目分析首次把4种分别独立的暗能量研究办法给整合成为一个完整的整体,这4种办法涵盖利用“宇宙标准尺”(也就是重子声学振荡),利用“宇宙标准烛光”(即Ia型超新星),大规模物质聚结(星系团),以及光线弯曲效应(弱引力透镜)来展开综合测量。此次所发布的数据包含了这些观测的全部成果。研究结果让对暗能量效应的约束强度提升了一倍,而这乃是揭开这种主宰宇宙的神秘力量真正内里的关键一步。

从上世纪90年代末开始,那个时候天文学家发现了宇宙正处于加速膨胀的现象,自那之后,“暗能量”就变成了受到物理学界高度关注的焦点。暗能量是一种宇宙成分,它到现在都没有被直接探测出来,不但如此和物质之间很少会发生相互作用,它的物理性质仅仅能够凭借观测天体的分布以及演化特征来进行间接推导揣度。DES项目就是为了去面对应对这一存在的巨大挑战而开展的,它致力于通过对深空展开广域巡天观测,从而能够为揭示暗能量的物理本质而提供更为精确精密准确的理论约束。

研究团队宣称,最新的分析表明,可行的理论模型的范围进一步地被收窄,从整体上来说,更加接近于当下宇宙学里普遍采用的标准模型。

国际暗能量巡天6年首个完整数据集发布,助力研究宇宙奥秘(图2)

不过,有一个参数和观测结果并非完全契合。依据早期宇宙的观测成果,标准模型以及演化暗能量模型都针对后期宇宙里物质的聚集方式做出了预测,然而DES对星系团的测量结果跟这些预测存在差别。伴随新数据的增添,此种差别有所延展,不过其统计显著性并未抵达推翻现有标准宇宙学模型的界限。即便把DES数据跟其他实验结果相结合,这种偏差依旧存在。

研究团队宣称,接下来会把DES成果跟其他暗能量实验刚得出的约束条件相融合,借此去检验替代引力理论以及暗能量模型。

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