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  • 利用引力透镜,确定物质的密度和结构,可以推算出宇宙的总质量!

    以亨德里克·希尔德布兰特教授为首的波鸿鲁尔大学宇宙学家,对宇宙中物质密度和结构的研究有了新见解。几年前,希尔德布兰特已经参与了一个研究联盟,该联盟研究指出了不同群体之间的数据差异。根据测量方法的不同,确定的物质密度和结构值也不同。现在一项新的研究分析,其中包括了额外的红外线数据,使差异更加突出,这些差异可能指出这是宇宙学标准模型的缺陷。

    利用引力透镜,确定物质的密度和结构,可以推算出宇宙的总质量!

    波鸿鲁尔大学的科学期刊《鲁宾》(Rubin)发表了一篇关于亨德里克·希尔德布兰特(Hendrik Hildebrandt)研究的报告。该研究联盟的最新分析报告名为“基洛度调查”(Kilo-Degree Survey),发表在《天文学与天体物理学》期刊上。研究可以根据宇宙微波背景计算物质的密度和结构,宇宙微波背景是大爆炸后不久发出的一种辐射,今天仍然可以测量到,这也是普朗克研究联盟使用的方法。

    利用引力透镜,确定物质的密度和结构,可以推算出宇宙的总质量!

    图示:宇宙中的高质量物体并不是完美透镜,当它们使光线偏转时,就会产生扭曲,由此产生的图像看起来就像是透过酒杯底部看到的一样。

    研究利用引力透镜效应确定了物质的密度和结构:当高质量物体偏转来自星系的光线时,这些星系在与从地球上实际观察时不同的位置以扭曲的形式出现。基于这些扭曲,宇宙学家可以推导出偏转物体的质量,从而推算出宇宙的总质量。然而,为了做到这一点,需要知道光源、偏转物体和观察者之间的距离等。研究人员在红移下确定了这些距离,这意味着到达地球遥远星系的光移动到了红色范围内。

    利用红外数据

    因此,为了确定距离,宇宙学家拍摄了不同波长的星系图像,例如一个是蓝色的,一个是绿色的,一个是红色的;然后确定了各个图像中星系的亮度,还包括了几张红外范围的图像,以便更准确地确定距离。以前的分析已经表明,来自普朗克联盟的微波背景数据系统地偏离了引力透镜效应数据。根据数据集的不同,偏差或多或少是明显的。

    利用引力透镜,确定物质的密度和结构,可以推算出宇宙的总质量!

    海森堡教授、波鸿鲁尔大学观测宇宙学研究组负责人亨德里克·希尔德布兰特(Hendrik Hildebrandt)说:我们的数据集是唯一一个基于引力透镜效应,并用额外红外数据校准的数据集,这可能是与普朗克联盟研究数据偏离较大的原因。为了验证这一差异,该研究小组使用类似的校准方法评估了另一个研究联盟“暗能量调查”(Dark Energy Survey)数据集。因此,这些值也更加强烈地偏离了普朗克联盟研究的值。

    利用引力透镜,确定物质的密度和结构,可以推算出宇宙的总质量!

    科学家们目前正在争论数据集之间的差异,是否真的表明宇宙学标准模型是错误的,研究团队已经在对一个更全面的数据集进行新的分析,这可能会提供进一步的见解 ,预计将在未来2020年的某个时候提供更精确的物质密度和结构数据。

    博科园|研究/来自:波鸿鲁尔大学

    参考期刊《天文学与天体物理学》

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