暗能量繪圖儀將還原宇宙110億年歷史

　　來源：科技日報　　

　　科技日報北京8月13日電 （記者劉霞）天文學家即將開始一項迄今最雄心勃勃的星系測繪計劃。據《自然》雜誌網站12日報道，在接下來的5年內，他們將進行迄今最大的星系光譜調查——捕捉3500萬個星系的光譜，重建宇宙膨脹的歷史，以闡明暗能量的本質。暗能量是一種推動宇宙加速膨脹的神秘力量。

　　這款名為「暗能量光譜儀」（DESI）的設備預計將於今年9月看到「第一束光」，調試期後，最早2020年1月，它將使用基特峰國家天文台的梅奧爾4米望遠鏡對北方天空進行觀測。DESI的預算為7500萬美元，約3/4來自美國能源部，其餘來自英國和法國。

　　1998年，科學家首次發現暗能量的有力證據。20年後，新一代實驗開始，DESI則是新一代研究宇宙膨脹歷史系列實驗中的第一個，此外還包括將於本世紀20年代「上崗」的地面和太空天文台。

　　這次調查將重建宇宙110億年的歷史，有望回答關於暗能量的最基本問題：它是一種遍及時空的統一的力，還是它的力量已經過了億萬年的進化？

　　調查將通過測量早期宇宙的特徵——重子聲波振蕩（BAOs）來追蹤宇宙膨脹的變化情況。這些振蕩是物質密度的波動，會在星系聚集的空間周圍留下球形印記。星系最集中分布於這一印記的中心名為「超星系團」的區域及其邊緣，這些區域之間有巨大的空隙。

　　「超星系團」形成於暗物質在自身引力作用下聚集的區域。自宇宙大爆炸後約100萬年以來，這種原始的星系聚集模式一直保持不變。隨著宇宙不斷膨脹，BAOs一直在追蹤它的膨脹——現在，它們約有320百萬秒差距（10億光年）寬。宇宙學家用這個距離作為標尺，通過追蹤BAOs的大小，來重建宇宙本身是如何膨脹的。

　　跟蹤BAOs需要通過測量星系的紅移從而繪製出星系的三維圖譜。紅移測量的是星系遠離銀河系的速度，這會指明星系與銀河系之間的距離。測量的星系紅移越多，BAOs跟蹤就越精確。此前研究總共繪製了近240萬個星系的圖譜，最新研究將繪製3500萬個星系的光譜。

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