宇宙三维地图来袭贯穿于整个宇宙发展历史

据《自然》报道，近日，以探测宇宙加速膨胀机理为目的的暗能量巡天(DES)项目在《皇家天文学会月报》等期刊网站在线发表了简报，披露了其合作研究结果。

2013~2019年间，DES团队利用位于智利托洛洛山美洲际天文台的维克托·M·布兰科望远镜调查了南天球1/4的天空，其曝光范围包括3亿个星系。这项在同类研究中规模最大的对南天球星空的调查，重建了质量是如何在空间和时间上传播的。这些数据提供的证据表明，暗能量这种似乎推动宇宙加速膨胀的力量，贯穿于整个宇宙发展历史中。

“这是一个非常强大的数据集。”英国爱丁堡大学天文学家Catherine Heymans评论道。

随着宇宙的不断膨胀，距离我们更远的星系看起来更红，因为它们的光波已经延伸到更长的波长。研究人员将星系按颜色分组，以获得每个星系与我们星系之间距离的粗略指示。这样，研究小组就可以在地图上添加第三个维度。

一张三维宇宙地图可以提供宇宙历史的记录。通过追踪星系如何随时间扩散，宇宙学家可以间接地测量在其中起作用的力，包括暗物质的引力。暗物质，这种不可见的物质占宇宙质量的80%，主导着星系和星系团的形成。

为更好地揭示暗物质的存在，DES团队分析了1亿个较远星系的形状。因为引力可以使空间发生弯曲，宇宙学家能通过观察引力如何挤压遥远星系的图像，绘制出宇宙较近区域大量暗物质的分布图。

以三维形式绘制星系和暗物质的地图还可以帮助研究人员研究暗能量。到目前为止，所有的证据都表明它在整个空间和时间上是一致的，而此次DES提供了对这一假设最严格的检验。

DES成员、美国杜克大学的Michael Troxel表示，与其他调查数据相结合，他们绘制的三维地图可将误差降低到3%左右。

在DES主要成员、伦敦大学学院的Ofer Lahav看来，这个结果是宇宙学标准模型的“胜利”，该模型假定暗能量是恒定的。这一结果将使宇宙学家更难支持另一种模型，即暗能量是一种“有形的媒介”，在未来可能会消亡。

此外，通过观测绘制三维地图，DES团队还发现宇宙比预期的要平滑一些，暗物质的浓度也比预期的小一些。

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