宇宙組成與變遷獲最精確測量

科技日報北京6月1日電 （記者張夢然）發表29篇新論文、繪出有史以來最大的星系圖、延伸70億光年的探索……會得出一個和以往認知不同的宇宙嗎？據物理學家組織網5月31日消息，國際暗能量巡天（DES）項目組發表了一系列天文學重要成果，其中一項是，他們利用一片巨大天空區域中有史以來最大的星系樣本，對宇宙的組成和變化進行了迄今最為精確的測量。這一研究既給出了當前宇宙大尺度結構的“快照”，亦提供了過去70億年中結構演變的“電影”。

DES項目組使用暗能量相機對夜空進行成像。從2013年到2019年的時間裏，相機於758個觀測夜晚中，調查了數億個天體。暗能量相機將天空中的十個區域選定為“深場”，並在整個觀測過程中對其反覆成像。在最終宣佈的結果中，團隊利用前3年的數據——在345個夜晚觀測到2.26億個星系，創建了宇宙中相對較新時期星系分佈圖譜，是迄今最大和最精確的星系圖譜。研究人員將這些圖像疊加，可以讓人們“看見”更深遠的星系。

為驗證宇宙學模型，研究團隊進行了弱引力透鏡信號分析的同時，還精確地測量了其他因素，如更大尺度上的星系聚集、大質量星系團的頻率、超新星的亮度和紅移等。這些額外的測量與弱引力透鏡分析結合，對宇宙學標準模型產生了更嚴格的約束。隨後，研究團隊將結果與歐洲空間局、普朗克天文台等的測量進行了比較，無論是DES項目組還是其他弱引力透鏡項目，結果都顯示當前的宇宙比預測的要更“平滑”，引力透鏡效應比預期的更小。但考慮到實驗不確定性等因素，結論仍認為，物質在整個宇宙中的分佈方式與目前最好的理論——宇宙學標準模型的預測是一致的。

研究人員表示，在大尺度上，星系不是隨機分佈在整個空間中，而是由於暗物質引力而形成網狀結構。項目組此次還測量了這個“宇宙網”在宇宙歷史中是如何演化的，形成“宇宙網”的星系團反過來揭示了暗物質密度更高的區域。他們分析了1億個星系的形狀和光的圖像，繪製成一份覆蓋南半球1/4天空的暗物質地圖，並於5月末發佈了消息。

這一系列研究為未來至少十年的巡天調查鋪平了道路，同時標誌着天文學的大數據時代真正開始。

總編輯圈點

幾乎所有星系都在飛速遠離銀河系，離得越遠，跑得越快。科學家相信神秘的暗能量正在加速宇宙的膨脹。但暗能量是什麼，它又如何分佈？這就需要更有針對性的探測手段。暗能量巡天項目是一個國際合作項目，它以前所未有的精度，記錄宇宙過去的膨脹歷史和大尺度結構的構建過程。它在觀測星空，也是在回溯歷史。最近，項目組發表了一系列重要科學成果，繪製了迄今為止最大的星系圖和暗物質圖。這對人類探索宇宙源起，揭秘基礎物理，都能產生積極作用。