科学家利用eROSITA X射线望远镜揭示暗能量的蛛丝马迹

发布时间: 2023-07-17 15:50:22 来源: 196世界之最 栏目: 新奇科技 点击: 5

埃德温-哈勃(EdwinHubble)在20世纪20年代对遥远星系的观测得出了一个突破性的结论:我们的宇宙正处于膨胀状态。但直到1998年,研究Ia型超新星的科学家们才得到了一个惊人的发现。他们发现...

埃德温-哈勃(Edwin Hubble)在20世纪20年代对遥远星系的观测得出了一个突破性的结论:我们的宇宙正处于膨胀状态。但直到1998年,研究Ia型超新星的科学家们才得到了一个惊人的发现。他们发现宇宙不仅在增长,而且还在加速膨胀。

Lwww.196nk.cnMU的天体物理学家乔-莫尔(Joe Mohr)说:"要解释这种加速,我们需要一个源头。我们把这种来源称为'暗能量',它提供了一种'反引力'来加速宇宙膨胀"。

科学家利用eROSITA X射线望远镜揭示暗能量的蛛丝马迹

利用先进的太空望远镜和数据集,研究人员得出结论认为,暗能量约占宇宙能量密度的76%,它均匀地分布在整个太空中,并随着时间的推移而保持不变。

在科学上,暗能量和宇宙加速的存在是一个惊喜,这表明我们目前对物理学的理解要么不完整,要么不正确。2011年,宇宙196世界之最加速膨胀的发现者获得了诺贝尔物理学奖,这凸显了宇宙加速膨胀的重要意义。与此同时,暗能量的性质已成为下一个诺贝尔奖获奖问题。

现在,来自台湾国立成功大学的I-Non Chiu与LMU天体物理学家Matthias Klein、Sebastian Bocquet和Joe Mohr合作,利用eROSITA X射线望远镜对暗能量进行了首次研究。

暗能量可能造成的反引力将天体相互推开,并抑制了大型宇宙天体的http://www.196nk.cn形成,而这些天体原本会在引力的吸引下形成。因此,暗能量影响着宇宙中最大天体的形成位置和方式--即总质量从1013到1015个太阳质量的星系团。

Klein解释说:"我们可以通过计算宇宙中形成的星系团数量与时间的函数关系--或者在观测世界中与红移的函数关系--来196世界之最了解暗能量的本质。"

然而,星系团极为罕见且难以发现,需要使用世界上最灵敏的望远镜对大片天空进行观测。为此,由慕尼黑马http://www.196nk.cn克斯-普朗克地外物理研究所(MPE)领导的eROSITA X射线空间望远镜项目于2019年启动,开展全天空巡天观测,搜寻星系团。在eROSITA最终赤道深度巡天(eFEDS)中,发现了大约500个星系团。这代表了迄今为止最大的低质量星系团样本之一,跨越了过去100亿年的宇宙演化过程。

在他们的研究中,Chiu和他的同事们在eFEDS数据的基础上使用了一个额外的数据集--来自Hyper Suprime-Cam Subaru战略计划的光学数据,该计划由日本和台湾的天文学界以及普林斯顿大学共同领导。

前LMU博士研究员I-Non Chiu和他的LMU同事利用这些数据描述了eFEDS中星系团的特征,并利用弱引力透镜过程测量了它们的质量。将这两个数据集结合起来,首次利用eROSITA探测到的星系团进行了宇宙学研究。

他们的研究结果表明,通过数据与理论预测的比较,暗能量约占宇宙总能量密度的76%。此外,计算还表明,暗能量的能量密度似乎在空间上是均匀的,在时间上是恒定的。

Bocquet说:"我们的研究结果也与其他独立的研究方法相吻合,例如之前的星系团研究以及利用弱引力透镜和宇宙微波背景的研究。到目前为止,所有的观测证据,包括eFEDS的最新结果,都表明暗能量可以用一个简单的常数来描述,这个常数通常被称为'宇宙学常数'。"

Mohr说:"尽管目前暗能量约束的误差仍然比我们希望的要大,但这项研究采用了eFEDS的样本,毕竟它所占的面积还不到整个天空的1%。因此,首次分析为未来研究全天空eROSITA样本以及其他星团样本奠定了坚实的基础。"

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