CfA科学家测量宇宙的膨胀率

时间：2021-09-20 11:25:04 来源：

在早期宇宙中传播的声波，例如在池塘中蔓延的涟漪，会在宇宙微波背景波动上形成特征性的尺度。今天，这些涨落已演变成星系团。这里说明了这个概念。SDSS III，BOSS

CfA科学家利用斯隆数字天空调查的数据，检查了264,283个星系，并测量了留下的声波信号。

宇宙学中最令人惊讶和革命性的发现也许就是星系正在远离我们。哈勃（Hubble）在1929年发表的论文提供了宇宙不断发展的宇宙大爆炸画面的基础，这一宇宙已经存在了138亿年。从那时起，天文学家一直在不断努力完善这一总体情况。1998年，两个团队（由CfA科学家领导的一个团队）进一步震惊了世界，他们的研究结果表明，宇宙将永远膨胀，而且不仅如此：它还在向外加速。他们用超新星探测遥远的宇宙。这些发现导致了更复杂的问题，今天的主要任务是详细了解宇宙的膨胀历史，即，宇宙的膨胀率从大爆炸时代到现在的演变方式。今天。这个问题的答案直接涉及加速机制的性质，暗物质的性质，早期星系的演化等等。

宇宙距离尺度的精确测量对于探测这种行为至关重要，并且一种特别强大的方法是使用所谓的重子声振荡（BAO）。重子是指普通物质，声波是声波。在最初的40万年中，由密度波动引起的声波在宇宙中反弹。然后，一旦电离的原子变成中性，辐射就不再与物质强烈相互作用，从而释放了宇宙微波本底。背景辐射的强度图包含这些声波的记录-BAO。天文学家计算出，在产生宇宙背景时，声波（以声速行进）可能已经传播了约5亿光年的距离，从而在物质分布中留下了连贯的记录，并最终凝结了下来。进入星系和星系团。由于这种声音畸变的规模是如此之大，是银河星团簇大小的许多倍，因此，随着宇宙的发展，BAO信号随后仅被适度地改变。模拟和理论表明偏差低于1％。这种独特的聚类签名的尺度的鲁棒性使其可以用作测量宇宙距离尺度的标准尺，实际上，在对附近宇宙结构的各种观测中都已检测到BAO的烙印。

CfA天文学家丹尼尔·爱森斯坦（Daniel Eisenstein）和卡梅隆·麦克布赖德（Cameron McBride）是一大批科学家，他们利用星系团对BAO进行探测，当时的宇宙大约有82亿年的历史。他们检查了斯隆数字天空调查所观测到的这个大纪元的264,283个星系，并从它们的空间分布测量了留下的声波信号，其精度达到了10％以上。他们关于大爆炸的结论总体上与许多其他证据所显示的宇宙演化图景是一致的（但又增加了一些神秘的暗示：他们对当前膨胀率的测量为67.5 +-1.7 km / second / megaparsec实际上比当前偏爱的值小一点）。这项技术的惊人力量在于，它提供了这个时代的宇宙快照，并且依赖于与其他依赖超新星或宇宙背景辐射的研究所使用的数据完全不同的数据。

出版物：Lauren Anderson等人，“ SDSS-III重子振荡光谱调查中的星系聚类：从数据发布9光谱银河样品中的重子声峰在z = 0.57处测量DA和H，” MNRAS，2014年；土井：10.1093 / mnras / stt2206

研究报告的PDF副本：SDSS-III重子振荡光谱调查中的星系聚类：从数据发布9光谱银河系样本中的重子声峰在z = 0.57处测量D_A和H

图像：SDSS III，BOSS

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