科学的实证包括证实与证伪证实过程需要什么科学知识科普小课堂图片科学杂志官网
“暗能量的存在,大概说它所占宇宙能量组分的几,间接影响重子声波振荡的特性标准
“暗能量的存在,大概说它所占宇宙能量组分的几,间接影响重子声波振荡的特性标准。因而,经由过程丈量重子声波振荡标准,我们能够反推暗能量组分,假如该组分在高置信度不为0,则阐明暗能量的存在。”赵公博说。
在eBOSS运转的两年内,天文学家操纵斯隆地基千里镜已准确丈量了超越14.7万颗类星体的三维空间地位。
由中国科学院国度天文台到场的天下最大星系巡天eBOSS国际科技方案协作构造,克日操纵宇宙深处的类星体丈量到了明显的重子声波振荡旌旗灯号,这也是证实暗能量存在的一个新的自力证据科学中国人官网。
“经由过程这些三维信息,就可以够重修出这个地区里物资是怎样散布的,那里疏那里密,再按照这个密度散布丈量出重子振荡声波旌旗灯号。”陈学雷说。
“重子声波振荡实践上反应了时空中物资散布的情况,物资密度越高的处所,星系和类星体也越多。此次挑选类星体来观察科学杂志官网,次要是比力亮一些,在更悠远的处所都能够看到。”陈学雷说科学常识科普小教室图片。
“类星体是1963年被天文学家发明的一类特别天体。它们由于看起来是‘相似恒星的天体’而得名,实践上倒是银河系外能量宏大的悠远天体。”赵公博说科学常识科普小教室图片科学中国人官网,“它们的中间实际上是质量在太阳万万倍以上的超质量黑洞。这些黑洞四周丰硕的物资收回宏大能量,使得类星体成为宇宙中最刺眼的天体。险些在全部宇宙空间中,我们都能看到类星体。”
2015年至今,赵公博指导eBOSS国际协作组顺遂完成了类星体巡天观察和数据处置,和暗能量等宇宙学前沿成绩研讨,证明了操纵红移类星体展开宇宙学研讨的可行性与劣势,为后续类星体、亮红星系和发射线星系巡天奠基了根底。该项目遭到国度天然科学基金委员会和中国科学院“宇宙构造来源”先导B类专项的撑持科学的实证包罗证明与证伪证明历程需求甚么。
国度天文台星系宇宙学部副主任陈学雷说:“大标准巡天经由过程千里镜把一个地区的各类天体都观察到。接下来,起首是给这些被观察到的一切星体拍多个波段的照片,然后挑出一些比力远的天体,把它们的单个光谱测出来,按照光谱就可以够丈量‘红移’,从而绘制星体的三维空间散布。”
1929年,美国天文学家哈勃发明大大都星系的光谱存在“红移”征象,表白宇宙中的星系在不竭离我们远去,并且,离我们越远,阔别速率也就越大。
要肯定宇宙的收缩是加快仍是减速科学常识科普小教室图片,就要丈量悠远天体间的间隔和红移干系。天文学上经常使用的测距办法,是经由过程丈量天体的亮度来揣度间隔,这要拔取具有绝对亮度的天体作为尺度。由白矮星吸积物资最初爆炸构成的Ia型超新星能够担当这个脚色。其发作时亮度能与全部星系比拟拟,从很远的间隔外都能观察到。
“之前我们都是用星系停止重子声波振荡丈量,而此次是用类行星,而且是高红移的类星体停止丈量,这与之前操纵低红移星系停止的丈量构成了很好的互补科学的实证包罗证明与证伪证明历程需求甚么。”赵公博说。
此次的重子声波振荡旌旗灯号是人类初次经由过程观察宇宙深处的类星体成团性发明的。赵公博说,这些类星体十分悠远,如今看到的是它们在宇宙降生后30亿年到70亿年间收回的光,远在地球构成之前。
今朝,eBOSS项目经由过程美国新墨西哥州阿帕奇山顶天文台的斯隆千里镜,仍在停止巡天观察科学常识科普小教室图片。赵公博暗示,关于暗能量研讨来讲,展开大范围巡天尝试是重中之重,将来10年内,国表里将运转一批大型暗能量项目,包罗陈学雷研讨员指导的天籁尝试(旨在探究用射电办法停止重子声波振荡探测),美国的DESI巡天,欧洲的Euclid卫星项目等。依托这些大型科学巡天项目,我们等待提醒暗能量的素质和宇宙加快收缩背后的新物理。
重子声波振荡是晚期宇宙中声波振荡留下的遗址,在宇宙爆炸后约38万年,声波振荡信息被“解冻”科学中国人官网。赵公博说,现在宇宙中,仍包罗着与大爆炸时不异的重子声波振荡旌旗灯号,以是可将其作为“尺度尺”丈量宇宙悠远天体间的间隔从而肯定宇宙的收缩速率。
天文学家由哈勃的发明倒推出一个料想:既然天体之间间隔愈来愈远,那末在好久从前,它们说不定会聚在一同科学的实证包罗证明与证伪证明历程需求甚么,也就是说宇宙是从一个点开端的。物理学家从这一概念又进一步揣测:在已往,宇宙已经处于一个极高密度且极高温度的形态,以后不竭收缩到如今的形态。因而,“稳恒宇宙”这一观点被完全颠覆科学的实证包罗证明与证伪证明历程需求甚么。
“哈勃发明的是一种时空收缩效应。”赵公博说科学杂志官网,“引力效应只能让宇宙减速收缩。因而科学家们假定了一种能鞭策宇宙加快收缩的未知奥秘力气,称之为暗能量。它具有负压强,能使时空在宇宙学标准上加快收缩。”
eBOSS国际协作组星系成团性事情组结合组长、中科院国度天文台研讨员赵公博说:“协作组经由过程观察间隔我们68亿光年到105亿光年之间宇宙深处类星体的空间散布发明了该旌旗灯号,这是人类初次操纵宇宙深处的类星体成团性停止的重子声波振荡丈量,并在超新星、宇宙微波布景辐射观察以后,得到了暗能量存在的又一自力证据,这也再次证明了宇宙在加快收缩科学中国人官网。”
“宇宙太大了,我们不克不及够像在空中上一样拿一个尺度标准去丈量,必需找一个自然标准去丈量它的收缩速率。那末,重子声波振荡恰好就供给了如许一种自然的标准。我们按照声速是几,能够预算作声波振荡的特性标准,然后按照这个算出对应的标准去丈量宇宙加快收缩的速率。”陈学雷说。
1998年,由美国、澳大利亚科学家指导的两个研讨小组“经由过程超新星发明宇宙正在加快收缩”。这项研讨在2011年被授与了诺贝尔物理学奖科学杂志官网。
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