科学家绘制出迄今最详尽宇宙3D图

2011-5-05 11:47 来源: 新浪
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迄今最详尽的3D宇宙图景:科学家们对宇宙中一些最明亮的天体进行研究,绘制了这一图像。红色显示光线穿过了较多的氢气物质,而蓝色则显示相对较少。

这样的研究将有希望帮助科学家们了解宇宙如何膨胀,并可能提供神秘的暗能量的研究线索,暗能量被认为是宇宙膨胀的推手。

  北京时间5月5日消息,据英国《每日邮报》报道,科学家们近期通过对宇宙中一些最明亮天体的研究,绘制出了一幅迄今最详尽的宇宙3D图景。

  专家将这一成果比作“透过云层看月亮”。你本来看不到黑夜空中的云层,但有了月光的照亮,你便能分辨出这些云层,并对其进行研究。同样的,当遥远的星光穿越广袤空间抵达地球,它们在旅途中会照亮稀薄的中性氢分子云,从而允许我们察觉到这些星际介质的存在。

  但这两者也有不同点。由于遥远的星光传到地球需要漫长的时间,因此当我们看到这些光时,我们其实看到的是它们很久之前的样子。这就像是一台时间机器,让我们目睹110亿年前,第一批星系聚集,初生时的情景。相比之下,在此之前最好的数据也只能让我们回溯到大约70亿年之前。

  这样的研究将有希望帮助科学家们了解宇宙如何膨胀,并可能提供神秘的暗能量的研究线索,暗能量被认为是宇宙膨胀的推手。

  这一项成果来自斯隆数字巡天项目组(SDSS),该项目的科学家们对14000个类星体进行了研究。这是宇宙中一类亮度异常高的神秘天体,其强大的能源被认为来自黑洞的驱动。

  当这些类星体发出的光线向空间传播,它们照亮了星系际空间的氢气物质,这些弥散物质会在特定波长上吸收辐射。

  这样的结果是形成了一张色彩斑斓的图像:红色显示光线穿过了较多的氢气物质,而蓝色则显示相对较少。这种依据类星体光线构建的不规则图像在天文上被称作“莱曼α森林”。

  物理学家安兹·斯劳瑟(Anze Slosar)来自美国能源部布鲁克海文国家实验室,她说:“我们现在所观察的是星系际空间内分布的氢气气体。这就像是透过云层观察月亮,月光照亮了云层,于是你便可以观察。”

  她还将这种方法比喻成地质学家们对南极冰层的切片取样:通过对不同深度冰层样品的分析,科学家们能够了解在过去不同地质时代的气候和其他自然环境信息。

  斯隆数字巡天项目中还有一台设备,称为“重子震荡光谱学巡天”(BOSS),它获取的关键数据帮助科学家们最终构建了这一最新的图像。

  来自劳伦斯伯克利国家实验室的帕特里克·麦克唐纳(Patrick McDonald)认为,这些成果在未来可能将允许科学家们对110亿年前的宇宙膨胀速率进行测量,误差不会超过几个百分点。他说:“考虑到从没有人对如此久远年代的宇宙膨胀速率进行过测量,这样做的前景是非常光明的。”

  而斯劳瑟则对美国太空网的记者表示,他们甚至可能发现“暗能量或许在110亿年前就已经存在了,而非根据现有最简单模型所预言的那样出现于大约70亿年前。如果真是那样,那可真是惊人的发现!”他认为“出现重大发现的可能性很大”。

  有关这一成果的相关信息是在加州举办的美国物理学会会议上公布的。