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最后更新: 2024-06-11 18:50:07
最新版本: 爱游戏体育app官方最新版V1.37.12
文件格式: apk
应用分类: 手机网游
使用语言: 中文
网络支持: 需要联网
系统要求: 8.2以上

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　　欧几里得望远镜能解暗物质之谜吗？　　《中🏀新闻周刊》记者：杨智杰🧝‍♀️　发于2023.7.10总第1099期《中国新闻周刊》杂志　　北京时间7月1日晚23时12分，由欧洲空间局(以下简称欧空局)设计的欧几里得空间望远镜(以下简称欧几里得望远镜)搭乘美国SpaceX公司的猎鹰9号火箭，从美国佛罗里达州发射升空🗄️未来6年，它将勘测超过三分之一的宇宙，为超过10亿个星系做“CT扫描”，并绘制出一张宇宙三维“图”。　　据欧空局官网🎤绍，依据欧几里得望远镜测的海量数据，可以前所👩🏻‍🤝‍👨🏿有地确定过去100亿年中宇宙的膨胀和结构演化，有助于揭开宇宙学的两大🛫秘：暗能量和暗物质。　中国科学院国家天文台研员巩岩长期研究暗物质和能量模型，是中国巡天空望远镜(CSST)国家天文台科学研究中心常务副任。他对《中国新闻周刊介绍说，暗物质和暗能量是目前物理学和天文学最沿的研究领域，也是笼罩,,,两个学科头顶上的“两朵📿云”。多个国家都在相关🕵️‍♀️域攻关，如果将这两大谜🌊破解了，对人类来说是非重大的突破。　　人类对95%的宇宙还一无所知　　2009年，欧空局发射“普朗克”探测卫星，耗时3年，精准绘制出宇宙微波景辐射图，这是宇宙大爆时的遗留辐射，被称为宇中最古老的光。2013年，第一幅反映宇宙诞生初🙇的全景图公开后，科学家认，它几乎完美地验证了👩🏿‍🤝‍👨🏼宙标准模型。即在宇宙中所有可见的普通物质，包恒星、行星以及我们生活的一切，只占宇宙总能量,5%，暗物质占27%，暗能量占68%。　　但人们需要解答的问题是，暗物和暗能量到底是什么。过近一个世纪中，许多研究👨‍👧‍👧测量发现，恒星绕星系中旋转的速度大于预测结果📪猜测存在不可见的物质增,-了使得恒星旋转的引力，学家将其称为暗物质。而-能量是指驱动宇宙加速膨🤹的神秘物质。暗物质与普🌲物质不同，看不见、摸不、听不到。过去数十年，✉️文学家和理论物理学家想办法，都无法直接探测到物质和暗能量的存在，对性质更一无所知。　　2012年，欧几里得计划被欧空局选中实施，来自13个欧洲国家、美国、日本等的2000多名科学家参与了这项计划，耗资约10亿欧元研制完成欧几里得探🏣器。如今，这一以几何学👳‍♂️父命名的探测器，搭载口为1.2米的欧几里得望远镜，以及一台可见光波长机和一台近红外相机，将📀宇宙航行一个月，最终悬在距地球150万公里外的拉格朗日点L2。欧几里德望远镜将与詹姆斯·韦伯🥞远镜共享同一位置，共同望宇宙深处。　　欧几里望远镜的发射几经波澜。2022年，欧几里得望远镜建造完成，原计划搭载俄🥎斯火箭，从南美洲发射，受俄乌战争影响，欧洲和👏罗斯的航天部门合作终止😶2022年底，欧空局找到替代方案，与美国公司SpaceX合作，发射地点转移到美国。依据欧空局官公布的目标，欧几里得望👞镜将用于研究暗能量是否在，或探明宇宙明显急速🆔胀的原因是什么；如果暗🦔量存在，它的特点是什么📲并根据观察到的宇宙大规,-结构，研究大爆炸后的宇🌡️状况。　　巩岩对《中国🕶️闻周刊》介绍说，欧几里望远镜并不是直接探测暗质，严格地说，对暗物质探测需要探测到暗物质粒🔠。暗物质有多种理论假说-其中之一认为，暗物质是质量粒子。过去数十年，学家主要通过三种方式探暗物质：利用大型对撞机测试能否撞出暗物质粒子在地下十几公里建立实验，保证其他粒子无法穿透寻找暗物质与其他物质相😕作用的痕迹；在地面或太探测暗物质“湮灭”或衰后产生的常见粒子。但迄为止，人们穷尽了上述所🐃办法，都没有探测到暗物粒子的踪影。　　巩岩解🥪说，欧几里得望远镜的工♟️原理是，假设暗物质存在🙎‍♂️通过对宇宙中海量天体的🐼测，将得到的数据与相关型进行对照和验证，来确🍵或排除相应的暗物质模型这实际上是一种理论上的🧣排除法”。“如果人们把🍓物质的性质探测得足够精，其他理论都无法解释这数据，最后只能用暗物质解释。”巩岩说。　　欧🐩局的官方网站介绍，欧几得望远镜主要通过两种方实现科学目标。望远镜将👩‍🎨量15亿个背景星系，创建宇宙暗物质分布的三维视，宇宙学家将借此推断宇历史中的星系结构如何形❣️，以及星系结构的生长速。这与暗物质和暗能量的质与数量相关。同时，欧🕶️里得望远镜也将利用重子学振荡，测量宇宙的膨胀🦎及其变化。重子声学振荡🥯以简单理解为宇宙早期的⏳音波动，它们在宇宙微波🟤景辐射留下了痕迹，有助了解宇宙的演化和结构的成。两种方式的测量对象🤾几乎相同的天体，结果可交叉检验，减小误差。　作为第四代巡天望远镜，几里得和哈勃望远镜有明区别。“哈勃是精测望远，能清晰拍摄某一小片天内的天体，只能探测太空很小的区域，相当于通过针孔’观测。”巩岩说，🥦要研究暗物质和暗能量，🦵远镜要看到更广袤的宇宙欧几里得望远镜则是“把孔拿掉”，在更大的视野🤧扫描整个宇宙的天体。　此外，欧几里得望远镜也“看得更远”。天体发出👨‍👧光随着宇宙膨胀被拉伸，🏏出现“红移现象”。红移📠大，天体离人类的距离越。欧几里得同时搭载测量系形状的可见光相机，以测星系亮度和距离的近红光谱仪，能观测到宇宙形30亿年后的光。“它探测宇宙的广度和深度，都是🧑🏿‍🤝‍🧑🏾前其他望远镜无法比拟的⛓️观测数据量之大在同类型💳远镜中也前所未有。”巩对《中国新闻周刊》说。-　欧几里得望远镜的另一重要科学目标是，通过对🧊宙物质分布结构的分析，量出中微子的质量。目前🤡科学家认为，中微子由电中微子、缪子中微子、陶中微子三种不同类型的中子组合而成，现有地面实无法确认三者的质量排序-粒子物理学的标准模型中中微子理论上质量为零，地面实验和观测中表明中子是有质量的。“对三种微子质量之和的精确测量🦾对于了解中微子的质量排，以及其质量获得的机制🍄着重要作用。”巩岩分析，这对于中微子乃至基本-,理的研究都会有极大推动用。　　无法单独完成观目标　　在地球上，光在空中沿直线传播，但在更🐝阔的宇宙中，情况并非如👩‍👩‍👦‍👦。根据爱因斯坦广义相对的预测，一个遥远星系发🅾️的光，经过星系或者星系这类大质量天体，受引力响，会产生轻微弯曲。类于被置于放大镜下，其成👩‍❤️‍👨形态和亮度都会发生改变这被称为引力透镜效应。学家认为，背景光源的扭不是随机的，它与暗物质🐌引力场相关，可以从中探暗物质的密度分布。　　🤯岩解释说，理想状态下，光的星系等光源、光经过大质量物质、观测者三点🏥线时，引力透镜效应最强但在宇宙中，一般情况下光源只会发生微弱透镜效🎚️，使观测难度增加，这被为弱引力透镜效应。正式♌启探测后，欧几里得望远将通过弱引力透镜效应来制暗物质分布图。“虽然个星系的形状和亮度变化小，但这是一个统计概念如果把几亿、十几亿的星的形状和亮度都测一遍，计效应就出来了。”巩岩。　　因此，欧几里得望镜要观测足够广阔的宇宙巩岩介绍说，“在设计上欧几里得望远镜在可见光测上只用了一个宽波段，助于更准确地测量星系形。”但大型巡天望远镜普使用测光红移技术，即用个波段的测光数据来估算移。欧几里得仅用一个可光宽波段和几个近红外波，会降低测光红移的准确🐃，“红移测不准，对弱引透镜效应的测量也没办法分准确。”巩岩说。　　是欧几里得望远镜未来探🌪️面临的最大挑战之一。巩介绍，如果想圆满完成科目标，欧几里得望远镜需其他望远镜的配合。欧空官网也提到，这一望远镜👩‍🎓要来自地面望远镜的额外据，以改进红移测定技术🍵单个星系的点扩散函数建。但巩岩提到，不同望远如何协同观测、协同数据👩‍👩‍👦理，对欧几里得望远镜的量来说将是非常大的挑战比如，要面对的挑战包括面望远镜观测容易受大气动等影响，每一次的观测果不同，仪器参数也不相等。　　近年来，欧洲、国、美国等多个国家和地都在致力于暗物质、暗能⛏️的研究和探测。美国国家空航天局(NASA)正在研制南希·格雷斯·罗曼🥇空望远镜，计划2027年发射。中国两米口径的巡’空间望远镜(CSST)计划于2024年发射。这些望远镜和欧几里得有相似研究方向，用于开展广域天观测，在宇宙结构形成👨‍❤️‍💋‍👨演化、暗物质和暗能量领开展前沿研究。　　2013年，中国巡天空间望远镜计划立项，中国科学院国😺天文台研究员詹虎参与了CSST的研制工作，他对媒体表示，CSST拟于2023年底前交付，计划在2024年发射。据报道，CSST太空飞行器的大小相当于一辆大客车，立起来3层楼高。“巡天观测”是CSST的主要使命，它将会覆盖整个天空面积的40%，积累获得近20亿星系的高质量数据。　　NASA研制的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜的众多科学标中，也同样包含研究宇尺度和暗能量，此外，它️将寻找宇宙超新星事件等但它与中国和欧洲的天文-远镜又有所不同。欧空局🏨方介绍，罗曼和欧几里得,远镜的使命是“互补的”欧几里得的测量视野更广而罗曼只是勘测较小的区🦃，但会以更高分辨率和更波长覆盖范围探测，两者重叠结果可用于互相检查🕜统误差。　　这类巡天望镜最终能否揭开暗物质和🥼能量的面纱？英国兰卡斯大学天体物理学教授、欧🍔里得科学家伊莎贝尔·胡在接受采访时提到，欧几得将在几个月后发回它对🚆宙的“初印象”照片，但学家还要等待数年时间，能拿到海量的数据，宣布些新成果。　　《中国新周刊》2023年第25期　　声明：刊用《中国新周刊》稿件务经书面授权编辑:孙静波】

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