天文學家發布迄今最完整3D宇宙地圖,填補宇宙歷史中段空白

2020-12-10 騰訊網

宇宙全貌長什麼樣？一個國際天文團隊發布了迄今為止最詳細的宇宙3D地圖，囊括超過200萬個星系和超亮類星體的位置與距離，告訴我們宇宙在110億年內的演化史。

由於成千上萬名科學家測量過大爆炸後不久產生的元素相對量，還測量過宇宙微波背景輻射（CMBR），因此我們了解宇宙最早期的狀態；通過星系圖與測量造父變星距離，我們也知道近10億光年內宇宙的膨脹率，然而中段的110億光年有何面貌？仍是個空白巨大鴻溝，由於距離超過幾億光年的星系光芒變得相當微弱，因此目前科學家對中層宇宙膨脹的研究還很少。

為了彌補這段空白，來自世界各地100多名科學家組成國際團隊，利用史隆數字巡天調查（Sloan Digital Sky Survey，SDSS）長達6年的「eBOSS」調查數據，研究數百萬個遙遠星系、類星體（由超餓超大質量黑洞所驅動的極明亮物體）的紅移，發現大約60億年前起宇宙膨脹開始加速，科學家認為這種加速膨脹現象與「暗能量」有關，與愛因斯坦的廣義相對論一致，但無法與目前的粒子物理學調和。

有趣的是，新eBOSS數據讓宇宙膨脹率（即哈勃常數）變得更複雜了。與早期宇宙相比，本地宇宙（即最近）的膨脹率似乎存在差異，相差多達10%。洛桑聯邦理工學院（EPFL）團隊認為eBOSS數據精度極高，來源也很多樣，這10%差異不太可能是隨機出現的。

目前，天文學家尚不清楚為什麼本地宇宙和早期宇宙之間的膨脹率有所不同，但是可能與當時存在未知形式的能量或物質有關。我們搭建出迄今為止最全面的宇宙全圖，但也再次提醒了我們宇宙中還有多少我們未知的奧秘。

與eBOSS數據相關的23篇新論文預印本皆已發布到《arXiv》網站，可免費閱覽。

（首圖來源：EPFL視頻截屏）

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