我們的宇宙是由什麼構成的?隨著時間的推移,它的成分有哪些改變?據美國國家航空航天局(NASA)官網近日報道,由400多個科學家參與的國際合作項目“暗能量調查”(DES)分析了目前“成年”宇宙的成分,得出的結論與歐洲空間局普朗克衛星的測量十分接近。最新研究讓科學家加深了對上述基本問題的認識,也更了解宇宙在過去140億年中是如何衍變的。
現有最普遍接受的宇宙模型表明,宇宙的大部分是我們看不見的暗物質和暗能量。暗物質通過引力把星系和星系團聚在一起,而暗能量被推想為影響宇宙加速擴張的最大因素。關於暗物質和暗能量所佔的比例,基於普朗克衛星數據作出的預測相對最為精確,它可以觀測到來自宇宙大爆炸后40萬年的光。
DES項目對最近的宇宙進行了調查。為了測量暗物質,科學家們先制作了星系位置圖,然后用一種名為“引力透鏡和星系集群”的新技術精確測量了2600萬個星系的形狀,直接繪制出了數十億光年范圍的暗物質地圖。
他們發現,宇宙70%的能量是暗能量,25%為暗物質,其余則是普通物質,這一結果與普朗克衛星的精確測量吻合。研究還表明,暗能量的多少並未隨著時間而改變,這與愛因斯坦提出的“宇宙常數”是一致的。
DES的研究結果對科學界來說尤其重要。這是首次通過引力透鏡和星系集群技術來觀測最近的宇宙——“成年”宇宙,得到了與通過觀測來自“嬰兒”宇宙的光——宇宙微波背景輻射同樣精准的結果。
最新繪制的暗物質地圖涵蓋范圍是2015年版本的10倍,並且還將繼續擴大。未來兩年內,研究人員還將公布5倍於此次研究規模的數據集。DES項目取得的進展對於即將在2020年代開展的兩個太空任務——歐空局“歐幾裡得”(Euclid)任務和NASA廣域紅外測量望遠鏡任務的籌備工作也很重要。(實習生 馬雨昕)