委婉地说,构成我们宇宙的物质是难以测量的。我们知道,
,宇宙的物质-能量密度大部分由暗能量组成,暗能量是一种神秘的未知力量,推动着宇宙的膨胀。我们知道其余的都是物质,正常的和黑暗的。
准确计算出这三种物质的比例是一个挑战,但研究人员现在表示,他们已经进行了迄今为止最精确的测量,以确定物质的比例。
根据他们的计算,普通物质和暗物质加起来占宇宙物质能量密度的31.5%。剩下的68.5%是暗能量。
”的物质环境,如果宇宙中所有物质均匀分散在空间,将对应于平均质量密度等于只有六个氢原子每立方米,”加州大学的天文学家穆罕默德•阿卜杜拉说,河边,在埃及国家天文与地球物理研究所。
“然而,既然我们知道80%的物质实际上是暗物质,实际上,这些物质中的大多数不是由氢原子组成的,而是一种宇宙学家还不了解的物质。”
理解暗能量实际上对我们理解宇宙是至关重要的。我们不知道它到底是什么——名字中的“黑暗”指的是那个神秘——但它似乎是驱动宇宙膨胀的力量,它的速度已经被证明很难缩小到某个特定的点。
一旦我们对膨胀速率有了更好的理解,我们就能更好地理解整个宇宙的演化过程。因此,一般来说,限制暗能量的性质对于宇宙学来说是一项非常重要的任务,有很多方法可以做到这一点。
阿卜杜拉和他的团队采用了一种基于物质在星系团中运动方式的方法。星系团是由成千上万个星系通过引力结合在一起组成的。
一般来说,星系团是测量宇宙物质的好工具。这是因为它们是由在宇宙的生命周期中,在重力作用下聚集在一起的物质组成的,大约138亿年。
我们在一定空间内所能观察到的星团的数量对物质的数量非常敏感,因此计算它们可以给出一个合理的测量方法。但是,这不是一个简单的任务。
“更高比例的物质会导致更多的星团,”阿卜杜拉说。
“对我们团队来说,‘金发姑娘’的挑战是测量集群的数量,然后确定哪个答案是‘刚刚好’。但精确测量任何星系团的质量都是困难的,因为大多数物质是黑暗的,我们用望远镜是看不到的。”
研究小组用一种叫做GalWeight的技术找到了解决这个问题的方法。它利用星系团内部和周围星系的轨道来确定哪些星系实际上属于任何给定的星系团,哪些不属于,准确率超过98%。他们说,这提供了一个更准确的群集普查,反过来导致更准确的质量计算。
新墨西哥州立大学的天文学家Anatoly Klypin解释说:“使用我们的GalWeight星系轨道技术的一个巨大优势是,我们的团队能够单独确定每个星团的质量,而不是依靠更间接的统计方法。”
该团队将他们的技术应用到斯隆数字巡天所收集的观测数据中,并创建了一个星系团目录。然后将这些星系团与数值模拟的星系进行比较,以计算宇宙中物质的总量。
该小组的结果——31.5%的物质和68.5%的暗能量——与宇宙物质能量密度的其他测量结果非常一致。
“我们已经成功地利用星系团技术进行了最精确的测量,198彩总代返点待遇是什么,198彩票总代带玩团队具体的点数日工资跟分红需要你去联系198彩票总代1号团队扣扣33287162,”加州大学河滨分校的天文学家Gillian Wilson说。
“此外,这是第一次使用星系轨道技术,198198彩注册彩注册正规网址是什,该技术获得的值与那些使用非星团技术的团队所获得的值一致,这些非星团技术包括宇宙微波背景各向异性、重子声振动、Ia型超新星或引力透镜。”
这个结果,研究小组说,证明了GalWeight可以被证明是一个非常有用的工具来继续探测和限制宇宙的宇宙学性质。
这项研究发表在《天体物理学杂志》上。