新的宇宙圖填補了一些「麻煩」的空白

2020-08-19 流芳科學

一個國際財團已經編制了迄今為止最完整的可觀測宇宙的3D地圖，這極大地增進了我們對宇宙歷史的理解，同時提出了有關統治宇宙的基本定律的新問題。這張更新後的地圖是根據斯隆數字天空調查（SDSS）收集的數據製作的，提供了有關宇宙的詳細歷史，從宇宙大爆炸及其早期擴展階段一直到當前時代。

  • 新地圖的快照，顯示了從現在到大約138億年前大爆炸之前天體的位置和距離。圖片：SDSS

根據瑞士EPFL 的新聞稿，該項目的最新階段稱為「擴展的重子振蕩光譜調查」（eBOSS），包括圍繞超大質量黑洞的超過400萬個星系和超亮類星體的位置和距離。研究所新的結果表明，宇宙是如何在110億年的時間內演化的，填補了我們知識的重要空白。

宇宙3D地圖的概述圖


「 2012年，我啟動了eBOSS項目，其想法是在整個宇宙的一生中產生最完整的宇宙3D地圖，首次實現指示遙遠宇宙中物質分布的天體即積極形成恆星和類星體，」 讓-保羅柯乃柏，項目和EPFL天體物理學家的共同負責人說，在新聞發布會上。「很高興看到今天這項工作的高潮。」eBOSS項目產生了23篇新的科學論文（以及新的地圖），這些論文今天已發布到arXiv預印伺服器。

天體物理學家以前通過計算宇宙大爆炸後產生的元素的豐度並研究宇宙微波背景輻射（宇宙初光的冷卻殘骸）來記載宇宙的最早時間。通過銀河圖和距離測量，科學家對最近的宇宙學歷史也有很好的把握。但是，猶他大學的宇宙學家，eBoss的首席研究員凱爾·道森（Kyle Dawson）在SDSS 新聞稿中說：「 110億年中期存在一個令人困擾的差距。」

為了凝視這一110億年的鴻溝，科學家們研究了星系和類星體，尋找它們在整個宇宙中的分布方式。然後將這些觀察結果與SDSS之前各階段（可追溯到1998年）收集的數據結合起來。

滑鐵盧大學天體物理學家Will Percival和eBOSS 的調查結果表明：「綜合起來，對eBOSS地圖的詳細分析和早期的SDSS實驗現已提供了有史以來最廣泛的宇宙時間範圍內最準確的膨脹歷史測量結果。」 科學家在EPFL聲明中說。「這些研究使我們能夠將所有這些量度與宇宙膨脹的完整故事聯繫起來。」

更新的地圖顯示了空的空隙和細絲，它們定義了距大爆炸（距13.8億年前的大爆炸）僅30萬年的時間。通過識別古代類星體（圍繞超大質量黑洞的極其明亮的銀河核），研究人員能夠繪製出超過110億年歷史的區域。為了繪製更近的時期，即60億到110億年的歷史區域，科學家追蹤了星系分布的模式，這些模式隨後使暗能量的測量更加準確。

宇宙3D地圖涵蓋30億光年的區域

俄亥俄州立大學的項目科學家兼研究員阿什利·羅斯（Ashley Ross）對俄亥俄州立新聞說： 「我們想了解的一件事是暗能量的時間演化-這種神秘的事物正在促使宇宙加速發展。」根據新數據，大約60億年前，宇宙進入了加速擴張階段，此後一直在加速發展。有趣的是，新的eBOSS數據使我們對宇宙膨脹速率（稱為哈勃常數）的理解更加複雜。與早期宇宙相比，本地（即最近）的普遍擴張率似乎存在差異，相差多達10％。

EPFL認為，「由於eBOSS資料庫中數據的高精度和多樣性，這10％的差異不太可能是隨機的」。目前尚不清楚為什麼本地宇宙和早期宇宙之間的膨脹率應該有所不同，但是這可能與當時存在的未知形式的能量或物質有關。現在，這代表了一種誘人的可能性，將來的研究將不得不探索這種可能性。這可能是迄今為止最全面的宇宙圖景，但這再次提醒了我們還需要知道多少。

​

參考文獻：百度百科、《science》、百度百科

本文參加，內容為作者原創。

這裡是，歡迎關注轉發收藏，每日看科學知識！

相關焦點

  • 天文學家分享填補了110億年空白的宇宙三維膨脹地圖
    針對 SDSS 數據的最新分析，強調了哈勃常數的不匹配之處，從而填補了長期困擾天文學家的一個巨大空白 —— 即宇宙是從何時開始加速膨脹的。
  • 新發現史前物種填補早期演化史空白
    科技日報訊 （記者張夢然）英國自然科研旗下《科學報告》20日發表一篇古生物學論文，科學家報告了德國發現的一個史前爬行動物新種。該發現填補了早期演化史上的空白，而其解剖學特徵將增進我們對鱗龍型類早期演化的理解。
  • 填補全省昆蟲研究空白 武義發現尺蛾新種
    2018-06-25 15:20 | 金華晚報昨天，記者從武義縣了解到，當地自然科研有新進展，林業專業人員在當地山林中發現鱗翅目尺蛾科新記錄種——白點黃窗尺蛾，該發現不但填補了當地生物多樣性研究的空白，也填補了全省昆蟲研究的空白。
  • 中科院研究員15年深入藏南 填補「中國地圖的空白」
    >人民網武漢1月7日電 (周雯)打破了400多年來橫版地圖一統天下的局面，將世界「豎」起來了的中國科學院測量與地球物理研究所研究員郝曉光，近來正忙著另一件大事：將15年來填補藏南地名空白的研究成果集結成書，書名叫《輿圖依舊抱河山——中國地圖藏南地名補白研究》。
  • 舒茨股份:痕量氣體檢測填補空白
    舒茨股份：痕量氣體檢測填補空白 每日經濟新聞 2016-06-29 01:07:01
  • 天體物理學家填補了110億年的宇宙膨脹歷史
    斯隆數字天空調查（SDSS）昨天（7月20日）發布了對有史以來最大的宇宙三維地圖的全面分析，填補了我們探索宇宙歷史的最大空白。圖註：SDSS圖以彩色顯示，位於可觀察的宇宙（外球體，顯示宇宙微波背景中的波動）內。 我們位於此地圖的中心。
  • 重慶雲陽世界級恐龍化石群又有新發現 或填補演化序列空白
    ，甚至讓一些新的恐龍物種得以揭示。雲陽普安新田溝組有較為豐富的恐龍和蛇頸龍化石，很可能填補了世界上早侏羅世晚期至中侏羅世早期恐龍時空分布上的空白。因此，雲陽普安恐龍化石具有填補恐龍演化序列空白的潛在重大研究意義。自2017年6月28日新聞發布會之後，相關人員已對雲陽「恐龍化石牆」進行了清理和保護工作，目前形成的化石牆效果更好，化石牆表面的化石數量已「現身」近1萬塊。
  • 美國科學家發現小型暴龍超科的新種恐龍,填補恐龍演化史空白
    美國科學家發現小型暴龍超科的新種恐龍，填補恐龍演化史空白 張夢然/科技日報 2019-05-07 07:55
  • 填補行業標準空白!四會再添新材料科研成果突破
    近日，記者從廣東省標準化協會獲悉，由四會市廣東亞太新材料有限公司（下稱「亞太公司」）主導起草制定的《乘用車用碳纖維複合材料翼子板團體標準》已經通過評審，正式發布實施。標誌著亞太公司在汽車用高性能複合材料研發領域的重大突破，同時填補了國內該行業標準的空白，有效促進乘用車翼子板技術質量的規範和升級。
  • 瀚恩新材料:光學級PVA薄膜填補國內空白
    日前，客戶試用反饋結果傳遞到重慶雲天化瀚恩新材料有限公司的研發部門。     光學級PVA偏光膜應用於製造生產偏光片，而偏光片是液晶顯示器重要材料之一，PVA薄膜的製造技術和市場幾乎完全被日本所壟斷。通過與市場的充分接觸和客戶需求的調研，2013年，公司前身——雲天化股份重慶研發中心看中了這一市場空白，開始研發光學級PVA偏光膜。
  • 新一代半導體雷射光動力治療儀填補國內空白
    科技日報訊 （王亞東）近日，由桂林市興達光電醫療器械有限公司研發的新一代半導體雷射光動力治療儀通過國家食品藥品監督管理總局審批，獲得三類醫療器械註冊證書，填補了國內在光動力療法領域高端醫療器械的空白，是國內醫療行業自主創新的重大突破。
  • 北科大：填補空白！高熵合金相結構新發現
    近日，北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室何戰兵教授、武漢理工大學納微結構研究中心胡執一副研究員、浙江大學材料科學與工程學院田鶴教授、北京科技大學新金屬材料國家重點實驗室張勇教授合作，綜合利用準晶結構相似性的結構特點及高熵合金的設計判據，在Al20Si20Mn20Fe20Ga20甩帶樣品中
  • 金華發現尺蛾新種填補省空白 辨別性別看這個點
    25日，記者從金華武義縣了解到，當地自然科研有新進展，林業專業人員在當地山林中發現鱗翅目尺蛾科新記錄種——白點黃窗尺蛾，該發現不但填補了當地生物多樣性研究的空白，也填補了全省昆蟲研究的空白。武義縣林業部門的工作人員查閱了各種資料，發現雖然有一些網絡資料介紹該蟲「普遍分布在低中海拔山區，為常見種類」，但是，百度上只能搜索到相關網頁資料10多條，而且基本上沒有文字介紹，中國林業出版社《中國森林昆蟲》一書也查不到該蟲記錄。正因為缺少相關資料，所以，對於它的生活習性，目前還不是很清晰。該蟲在武義縣種群數量多少、生活習性怎樣及是否造成危害等都有待進一步科學研究。
  • 透明導電膜玻璃填補國內空白
    隨著全球對可再生、清潔和安全能源需求的日益提升，薄膜等新技術的創新和成本的逐步降低，各類薄膜太陽能電池正成為全球新型太陽能電池研究的重點和熱點，並且越來越廣泛地在各個領域應用，我國很多企業也加入到了薄膜太陽能電池行業中。
  • 新研究填補類腦計算領域空白
    該研究填補了類腦計算系統領域完備性理論與相應的類腦計算系統層次結構方面的空白。在通用計算領域有兩個著名概念——「圖靈完備性」和「馮·諾依曼體系結構」。其中，前者用來衡量計算系統是否能夠用來解決任何計算性問題，後者則是通用計算機運作的體系結構，該結構具有存儲部件與計算部件分離、程序與數據統一存儲等特性。
  • 國儀量子新品填補國內多項空白
    國儀量子新品填補國內多項空白 快訊
  • 刷新質量下限 最小黑洞填補觀測空白
    近日，美國俄亥俄州立大學的研究人員發現了一種新型的小質量黑洞，填補了宇宙中已知中子星與黑洞之間存在的質量空白，將已觀測黑洞質量的下限降低了約三分之一。該研究日前發表在《科學》雜誌上。　　中國科學院國家天文臺研究員苟利軍在接受科技日報記者採訪時說：「在宇宙中，我們此前從沒有發現質量如此小的黑洞。
  • 我縣發現尺蛾新記錄種 填補全省昆蟲研究空白
    通訊員 曹良俊　　近日，我縣林業專業人員在壺山森林公園發現鱗翅目尺蛾科新記錄種--白點黃窗尺蛾，該發現不但填補了我縣生物多樣性研究的空白，也填補了全省昆蟲研究的空白。　　白點黃窗尺蛾拉丁學名Corymica arnearia Walker。
  • 【觀|動態】打破壟斷、填補空白,中國鋼鐵超!硬!核!
    打破國外壟斷，填補國內空白，實現國際領先……鋼企研發生產出系列產品，展現出中國鋼鐵的硬核實力！ 鞍鋼集團 填補空白，研發ⅠNi系耐海洋大氣腐蝕橋梁鋼
  • 螺杆泵地面直接驅動裝置填補技術空白
    採油四廠科技人員歷經5年研製成功螺杆泵的地面直接驅動裝置，填補了國內技術空白。其中兩項技術獲得國家發明專利，兩項技術獲得國家實用新型專利。到今年3月份，通過現場試驗表明，直驅螺杆泵以其高效節能、運行安全等特點，實現了油田原油開採舉升方式的新飛越，在油田降低開發成本的道路上邁出了至關重要的一步。