日本科學家繪3D宇宙圖驗證愛因斯坦相對論

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來源: 新浪科技

北京時間8月13日消息，據日本國立天文台昴星團望遠鏡官方網站報道，一個由日本京都大學，東京大學和英國牛津大學的天文學家組成的國際研究小組近日發布了首份由FastSound項目給出的宇宙3D圖像。FastSound項目旨在對距離地球90億光年範圍內的星系進行詳細巡天觀測並繪制地圖。借助日本國立天文台“昴星團望遠鏡”加裝的“光纖多天體光譜儀”(FMOS)設備，研究組本次發布的3D地圖中包括了大約1100個星系並展示了早期宇宙的大尺度結構。

近日一個由日本京都大學，東京大學和英國牛津大學的天文學家組成的國際研究小組發布了首份由FastSound項目給出的宇宙3D圖像，包括了大約1100個星系，展示了早期宇宙的大尺度結構
　　FastSound項目是昴星團望遠鏡下的戰略性研究項目之一，於2012年3月份開始進行觀測工作並將一直持續工作至2014年春季。盡管對宇宙一定範圍內的星系進行巡天繪制此前便已經有人做過，比如美國的斯隆數字巡天便已經繪制了我們周圍大約50億光年範圍內星系的分布圖。然而FastSound項目仍然有其自身的獨到之處——它將首次繪制遙遠宇宙的三維結構圖，範圍涵蓋接近100億光年內的空間和時間區域。昴星團望遠鏡的FMOS設備讓研究工作如虎添翼，得以迅速覆蓋大面積的天區。這是一套大天區快速光譜採集設備，其可以一次採集100個天體的近紅外波段光譜，當將昴星團望遠鏡8.2米的巨大口徑與這種光譜採集能力相結合，使得研究工作得以順利進行下去。
　　此次公布的包含1100個星系的3D地圖展示了宇宙年齡僅為90億年時的宇宙大尺度結構，張角直徑超過6億光年，而徑向距離則覆蓋超過20億光年。最終研究組獲得的數據將會覆蓋天空中30平方度的天區範圍並對大約100億光年範圍內超過5000個星系進行精密的距離測定。盡管在極早期宇宙中星系的聚集程度不如現代的宇宙，但在引力作用下這些星系最終將會逐漸聚集形成巨大的星系團結構。

建立在夏威夷莫納克亞山頂的昴星團望遠鏡，口徑達8.2米，隸屬於日本國立天文台，建成時是世界最大的單鏡面望遠鏡，耗資3.7億美元
　　最終版本的宇宙3D地圖將成為這一研究項目的最後科學成果：精確的測定星系的運動速度，並考察在愛因斯坦廣義相對論作用下星系在宇宙中大尺度結構出現和演化的速度。盡管科學家們已經了解到宇宙正在加速膨脹，他們並不清楚其中的原因，這也已經成為當今物理學界和天文學界懸而未決的頭號謎題之一。
　　目前的觀點是認為一種被稱作“暗能量”的神秘物質填充了幾乎整個宇宙，占據了整個宇宙組成的七成，正是它導致了宇宙的加速膨脹。或者，在整個宇宙尺度上的引力理論可能和愛因斯坦的廣義相對論是不同的，後者目前是我們描述引力和時空體系的最主要理論依據。如果將早期宇宙的大尺度結構與愛因斯坦廣義相對論給出的理論結果進行比對，或許將有助於科學家們最終找出導致宇宙加速膨脹的“背後元凶”。(晨風)