諸緣來去何增減？笑擁斜陽照海天。。。 短暫人生幾番風雨情。 匆匆走過幾度回眸戀。 心坎鑲著足痕淚光影。 誰悟得無生法忍行去。 *幻羽*捻題一*悟行* 2023/01/03/18:34:58

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迄今最精確3D宇宙地圖發佈--含2億個星系圖像

 

據國外媒體2012-08-10報導，科學家們近日發佈了一份3D版的宇宙地圖，展示了巨大的星系和遙遠的黑洞。這是迄今最詳盡的此類“地圖”，科學家們希望它將能幫助我們更好地瞭解神秘的暗物質和暗能量，這兩種神秘組分佔據了整個宇宙組成的96%，它是基於斯隆數字巡天專案(SDSS)得到的資料製作而成的。

 

在去年年初，斯隆數字巡天專案發佈了迄今最全面的夜空圖像，涵蓋1/3的天空面積。而此次的最新資料，即“第九號數據發佈”(DR9)，也就是將這一持續6年的大型專案前兩年的資料面向公眾發佈。這些資料將擴充到先前的星空圖中，從而將其擴展成一張三維圖像。

 

美國紐約大學物理學教授，負責進行DR9資料發佈小組的負責人蜜雪兒·布蘭頓(Michael Blanton)表示：“這項巡天工作中真正讓我感到驕傲的是我們向未來做出的承諾。”他說：“我們的目標是創建出一張宇宙地圖，在我們去世之後的很長時間裏人們還是需要使用它，未來的天文學家，物理學家和普通公眾都會需要它。”

 

最終這幅宇宙地圖中還將包含“重子振盪光譜調查”(BOSS)計畫給出的資料，這一計畫的內容是測量並給出宇宙在過去70億年內超過150萬個大品質星系以及16萬個類星體的精確位置資料，所謂類星體就是由於大型黑洞吞噬恒星和周遭氣體物質造成的強烈發光輻射現象。這種天體距離一般都非常遙遠，它們是早期宇宙的產物，距今大約有120億年之久。

 

BOSS項目將其目對準了這些大型，明亮的星系，原因在於相對而言它們和我們的星系同處宇宙一隅，並且相對容易鎖定，即便是在遙遠的宇宙深處也是如此。對這些星系進行分佈製圖將幫助我們確定出宇宙中其他星系的位置圖。

 

借助這張新地圖，研究人員們將可以追溯宇宙的歷史，一窺宇宙在過去70億年間所發生的事。研究人員希望這項研究將有助於我們更進一步確定出宇宙中暗物質所占的比例。暗物質是一種神秘的“物質”，人們對它們一無所知，它們不發出任何輻射或吸收任何光線；還有就是暗能量，這是一種甚至更加神秘的力量，它極其強大，甚至可以驅動整個宇宙向外加速膨脹，但是我們對它幾乎一無所知。

 

大衛·塞拉格爾(David Schlegel)是美國勞倫斯利佛莫爾國家實驗室的科學家，他領導了SDSS-III計畫，對宇宙中的星系和類星體進行觀測製圖。他說：“暗物質和暗能量是我們宇宙中最大的謎團，我希望這份地圖將有助於人們有朝一日揭開這個謎團。”

 

此份發佈的資料中包含有年齡不超過70億年的2億個星系的圖像，以及其中1.35億個星系的光譜資料，包括有54萬個星系的光譜是首次測得。光譜資料能讓科學家們瞭解這些星系在不同波段上輻射光的多少。這些星系圖像，加上對宇宙膨脹的測量資料，讓SDSS-III計畫的天文學家們得以創建出一幅3D的立體宇宙地圖。

 

遙遠的類星體則為測量宇宙中物質的分佈提供了一種新的途徑。類星體是遙遠宇宙中異常明亮的一類天體，它們的光譜顯示獨特的特徵，這是由於大量星際氣體雲團聚集以及位於地球和所觀測類星體之間的暗物質影響所形成的。

 

這幅新的宇宙地圖也將幫助我們回溯我們所在銀河系的歷史。它包括對我們銀河系內超過50萬顆恒星進行更加精確的溫度和化學成分測量。美國加州大學聖克魯茲分校教授，SDSS-III專案銀河系研究負責人康尼·拉克斯(Connie Rockosi)表示：“有了這些更好的估算數值，我們便可以回溯銀河系的歷史。我們將可以瞭解小型星系是如何逐漸合併，並最終形成我們今天所見的銀河系的。”

 

 
 

天文學家測定--迄今最精確宇宙膨脹速度--

 

據英國《每日郵報》2012-10-08報導，天文學家們最近給出了有關宇宙膨脹速度迄今最為精確的測量值。

 

一個科學家小組使用美國宇航局斯皮策空間望遠鏡進行的最新測量顯示，宇宙的膨脹速度約為46英里(74公里)每秒·每百萬秒差距(更精確的數值為：74.3 ± 2.1 (km/s)/Mpc)。

 

美國天文學家愛德溫·哈勃(Edwin Hubble)在上世紀初首先通過大量細緻的觀測發現宇宙正處於不斷膨脹之中，並且這種膨脹自從宇宙誕生以來就已經開始了。

 

根據目前主流的科學認識，科學家們認為宇宙是在大約137億年前的一次大爆炸中誕生的，而既然是一次劇烈的膨脹過程，那麼測算出其膨脹的速度將是至關重要的，這一數值就被稱為“哈勃常數”，一般在物理學中都會用大寫的H來表示，這一數值對於確定宇宙的年齡和大小將是極端關鍵的。

 

斯皮策空間望遠鏡工作在波長較長的紅外波段，而不是可見光波段。其最新的測量資料將此前由哈勃空間望遠鏡進行的一項類似觀測的精確度提升了3個數量級，將該數值的不確定性範圍降低至3%以內，這是對於宇宙學測量領域的一次重大飛越。天文學家們表示，本次最新精確化的這一數值是74.3 ± 2.1 (km/s)/Mpc，其中1百萬秒差距約相當於300萬光年。

 

麥克·沃納(Michael Werner)是斯皮策專案科學家，來自美國宇航局加州噴氣推進實驗室(JPL)。他說：“此次斯皮策望遠鏡再次完成了一項本不屬於它的工作。在此之前，它通過對系外行星大氣層的研究讓我們大吃一驚，而這一次，它竟然成為了一台研究宇宙學的利器。”

 

由這項發現獲得的資料，加上此前來自美國宇航局威爾金森微波各向異性探測器已經發佈的資料，兩者相結合，科學家們希望借此進行一次獨立的暗能量測量。暗能量是宇宙中最大的未解謎團之一。

 

在上世紀90年代末，天文學家們驚駭地發現我們所處的宇宙事實上正處於加速膨脹之中。這是非常反常的現象，由於宇宙中充滿了物質和暗物質——它們都具有品質，因此也都具有引力。在這些引力的作用下宇宙即便處於膨脹之中，也應該會逐漸減速或者至少保持平衡但是絕不應該會加速膨脹。

 

為了搞清楚這個問題的答案，天文學家們不得不構思出了一種“未知的神秘力量”，它獨自對抗整個宇宙中所有物質和暗物質所產生的引力，甚至將它們全部擊敗並推動宇宙加速膨脹。由於科學家們對這種神秘的強大力量一無所知，因此人們便賦予它一個理所當然的名字：“暗能量”。本次研究的第一作者，美國卡耐基天文臺主管溫蒂·弗裏德曼(Wendy Freedman)說：“這是一個巨大的謎團。”

 

她說：“很高興我們可以使用斯皮策空間望遠鏡進行此類觸及到宇宙學最基本問題層面的研究專案，也就是宇宙在目前階段下精確的膨脹速率，並從另一個角度測量暗能量在宇宙中所占的比例。”

 

由於所觀測的波段是在紅外波段，斯皮策空間望遠鏡可以將此前哈勃空間望遠鏡在可見光波段進行的觀測結果向前推進一步，因為相比哈勃，斯皮策望遠鏡的視野可以穿透塵埃和氣體雲，更好地對一類被稱作“造父變星”的恒星進行觀測。

 

這類變星是一種脈動變星，由於它們的亮度和光變週期之間具有明顯的特點，它們常常被天文學家們用作量天尺：只要找到距離已知的這類變星，然後觀察它們離開我們的速度，我們便可以測量出宇宙的膨脹速度。

 

造父變星之所以可以當做量天尺來使用，是因為它們到地球之間的距離是可以直接測量的。1908年，美國著名的女天文學家裏維特(Henrietta Leavitt)注意到，一類被稱作造父變星的恒星，其亮度和光變週期之間存在嚴格的相關，這就是著名的“周光關係”。

 

為了進一步說明為何這種性質非常重要，請想像這樣一個場景：一個人正逐漸離你遠去，他的手上拿著一根蠟燭。隨著這個人漸行漸遠，他手上的蠟燭燭光也會隨之變暗，那麼我們只要直接測量燭光的亮度，就可以得到蠟燭到我們所在地的距離遠近。對於宇宙中的造父變星情況也是一樣的，它們被譽為宇宙中的“標準燭光”。只要測量它們在天空中的亮度，天文學家們就能測算出它們的距離。

 

斯皮策望遠鏡在銀河系中挑選出10顆，並在鄰近的大麥哲倫星系中挑選出80顆造父變星進行觀測。通過這些觀測，研究小組得以以更高的精度測量出它們的亮度，並以此計算出它們的實際距離，借此改進先前對這一課題研究所作出的測量值。有了這些資料，天文學家們便可以更進一步，沿著宇宙度量尺的階梯往上邁出一步，去估算整個宇宙的膨脹速度。

 

弗裏德曼女士表示：“僅僅在10年之前，要想在同一句句子中使用‘精確’和‘宇宙學’兩個單詞都是不可想像的，那時候我們對宇宙的尺寸和年齡的認知都非常模糊，誤差在兩個數量級以上。”不過她說：“但是我們現在所談論的已經是幾個百分比的精確性了，這真是令人難以置信。”有關這一研究成果的論文將會於近期發表在《天體物理學雜誌》上。