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新普朗克数据探索我们的宇宙历史

2018-05-16
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来自Planck Mission的新研究正在改进我们对我们宇宙的了解,对物质进行更精确的测量,包括暗物质,以及它们如何聚集在一起。 < / EM>

在我们银河系的这幅新地图中,热气,尘埃和磁场在五彩漩涡中融合在一起。该图像是来自欧洲航天局使命普朗克的一个新的和改进的数据集的一部分,其中美国航天局扮演了一个关键角色。

普朗克用了四年多的时间观察宇宙诞生时留下的遗物辐射,称为宇宙微波背景。太空望远镜正在帮助科学家更好地了解宇宙的历史和结构,以及我们自己的银河系。

“美国项目科学家查尔斯劳伦斯说:”普朗克可以看到我们宇宙诞生的旧光,我们银河系中的气体和尘埃,以及它们之间的几乎所有东西,无论是直接还是通过对旧光线的影响。在美国宇航局喷气推进实验室在加利福尼亚州帕萨迪纳。

新数据将于2月5日公开发布,现在包括整个任务期间的观测数据。普朗克团队说,这些数据正在改进我们对宇宙的了解,对物质进行更精确的测量,包括暗物质,以及它们是如何聚集在一起的。我们宇宙的其他关键特性也以更高的精度测量,使宇宙的理论更加严格。

一个宇宙财产似乎随着这批新数据而改变:我们的宇宙在婴儿阶段停留在黑暗中的时间长短。对普朗克数据的初步分析表明,这个时代是一个被称为黑暗时代的时期,发生在第一颗恒星和其他物体被点燃之前,持续时间比想象的要长1亿多年。具体来说,黑暗时代结束了创建我们宇宙的宇宙大爆炸后的五亿五千万年,晚于其他望远镜估计的三亿到四亿年。目前正在进行研究以确认这一发现。

这位艺术家的动画描绘了光子或光子的“生命”,因为它从非常早期的宇宙到普朗克卫星穿过太空和时间。 /

普朗克的数据也支持这样的观点:被称为暗能量的神秘力量正在对抗重力,以不断提高的速度将我们的宇宙分开。一些科学家提出暗能量不存在。相反,他们说我们对阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论所描述的引力的了解需要改进。在这些理论中,重力在很远的距离上变得令人厌恶,消除了对暗能量的需求。

美国加州大学伯克利分校的美国普朗克团队成员Martin White说:“到目前为止,爱因斯坦看起来相当不错。 “暗能量假说很好,但这不是故事的结局。”

更重要的是,新的普朗克图像目录现在有超过1,500个整个宇宙中观察到的星系团,这是迄今为止这种类型的最大目录。它归档于欧洲空间局,并在美国NASA加州理工学院帕萨迪纳红外处理和分析中心进行存档。这些星系团簇在宇宙网络中的巨大丝状结构的十字路口中起着信标的作用。他们帮助科学家追踪我们最近的宇宙演变。

普朗克团队对400多个这样的星系团进行了一项新的分析,使我们重新审视了它们的质量,其范围在我们银河系的100到1000倍之间。在其中一项最初的努力中,普朗克团队通过观察团簇如何弯曲背景微波光线来获得团簇质量。结果缩小了数百个星团的整体质量,这是向更深入了解暗物质和暗能量前进的一大步。

从普朗克的数据中,如何从过去和现在的状态中获得关于我们的宇宙的大量信息?普朗克像它的前任任务一样,捕获了数十亿年前到达我们的古代光。这种宇宙微波背景的光源始于宇宙大爆炸后的37万年,当时宇宙的火焰已经冷却到足以使光线不再受带电粒子阻碍并可以自由行进。

普朗克用这种光线绘制的斑点图显示了物质刚刚开始聚集到我们今天在我们周围看到的星系种子中。通过分析团块的模式,科学家们可以了解宇宙早期的状况,在其出生后不久,将凝聚过程设定为运动。更重要的是,科学家们可以研究古代光线在漫长的旅程中如何改变以接触我们,了解整个宇宙历史。

劳伦斯说:“宇宙微波背景光源是很远很久以前的旅行者。” “当它到来时,它会告诉我们关于我们整个宇宙的历史。”

普朗克科学家面临的一个重大挑战是筛选我们宇宙中所有长波长的光,从古代宇宙微波背景中挑选签名。我们的大部分星系发出相同波长的光,阻挡了我们对遗物辐射的看法。但是,正如今天发布的银河系新地图所展示的,一个科学家的垃圾可能是另一个人的宝藏。从我们银河系内产生的光线,从古代信号中减去的光线,在新的图像中焕发出光彩。气体,尘埃和磁力线构成了一个疯狂的活动,塑造星星的形状。

分析数据的更多论文预计将在明年发布。

来自JPL的美国普朗克团队成员詹姆斯巴特利特说:“我们现在要求的那种问题,我们现在所想的问题,我们在几十年前甚至几十年前都不会想到,可能早在普朗克之前。”

普朗克于2009年启动,并于2013年4.5年后完成任务。美国宇航局普朗克项目办公室设在JPL。 JPL为普朗克的科学仪器提供了促进使命的技术。欧洲,加拿大和美国的普朗克科学家共同努力分析普朗克的数据。

图片的交互式Web查看器在线:http://planck.ipac.caltech.edu/wwt/

PDF研究副本:Planck 2015的结果。一,产品概述和科学结果

来源:惠特尼克拉文,喷气推进实验室

图片:ESA / NASA / JPL-Caltech