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应用分类: 手机网游
使用语言: 中文
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　　欧几里得🦪远镜能解开暗质之谜吗？　《中国新闻周》记者：杨智🔹　　发于2023.7.10总第1099期《中国新闻周刊🏀杂志　　北京间7月1日晚23时12分，由欧洲空间局(以下简称欧空局)设计的欧几里空间望远镜(以下简称欧几里望远镜)搭乘美国SpaceX公司的猎鹰9号火箭，从美国罗里达州发射空。未来6年，它将勘测超过🆓分之一的宇宙为超过10亿个星系做“CT扫描”，并绘制一张宇宙三维地图”。　　欧空局官网介，依据欧几里😩望远镜观测的量数据，可以所未有地确定,-去100亿年中宇宙的膨胀和构演化，并有👁️于揭开宇宙学👩‍👩‍👧‍👦两大奥秘：暗🎫量和暗物质。💚　中国科学院家天文台研究🅰️巩岩长期研究🌀物质和暗能量型，是中国巡空间望远镜(CSST)国家天文台科学研究心常务副主任🔽他对《中国新-周刊》介绍说🧑🏿‍🤝‍🧑🏽暗物质和暗能👨🏾‍🤝‍👨🏼，是目前物理和天文学最前😕的研究领域，☪️是笼罩在两个科头顶上的“🐒朵乌云”。多国家都在相关域攻关，如果这两大谜团破了，对人类来是非常重大的💚破。　　人类95%的宇宙还一无所知　　2009年，欧空局发射“普朗’”探测卫星，🦮时3年，精准绘制出宇宙微波景辐射图，这🐇宇宙大爆炸时遗留辐射，被🤤为宇宙中最古的光。2013年，第一幅反💼宇宙诞生初期全景图公开后科学家确认，几乎完美地验了宇宙标准模。即在宇宙中💇‍♂️所有可见的普🖐️物质，包括恒🚇、行星以及我生活中的一切只占宇宙总能的5%，暗物质占27%，暗能量占68%。　　但人们需要答的问题是，物质和暗能量😰底是什么。过🚣‍♂️近一个世纪中许多研究者测🧩发现，恒星绕系中心旋转的度大于预测结，猜测存在不见的物质增大使得恒星旋转❎引力，科学家其称为暗物质而暗能量是指动宇宙加速膨的神秘物质。物质与普通物不同，看不见摸不着、听不🍷。过去数十年天文学家和理物理学家想尽法，都无法直探测到暗物质🦮暗能量的存在👼对其性质更一所知。　　2012年，欧几里得计划被欧空选中实施，来13个欧洲国家、美国、日本🎵国的2000多名科学家参与这项计划，耗约10亿欧元研制完成欧几里🌥️探测器。如今这一以几何学父命名的探测，搭载口径为1.2米的欧几里得望远镜，以⏬一台可见光波相机和一台近外相机，将在宙航行一个月最终悬停在距🕗球150万公里外的拉格朗日L2。欧几里德望远镜将与詹斯·韦伯望远🕛共享同一位置💂‍♀️共同凝望宇宙处。　　欧几得望远镜的发几经波澜。2022年，欧几里得望远镜建造成，原计划搭俄罗斯火箭，南美洲发射，受俄乌战争影，欧洲和俄罗的航天部门合终止。2022年底，欧空局到替代方案，-,美国公司SpaceX合作，发射地点转移到-,国。依据欧空官网公布的目，欧几里得望镜将用于研究能量是否存在或探明宇宙明急速膨胀的原🉐是什么；如果能量存在，它🕦特点是什么，根据观察到的宙大规模结构研究大爆炸后🍬宇宙状况。　巩岩对《中国闻周刊》介绍，欧几里得望镜并不是直接测暗物质，严地说，对暗物的探测需要探🌐到暗物质粒子暗物质有多种论假说，其中一认为，暗物是重质量粒子过去数十年，学家主要通过种方式探测暗质：利用大型撞机，测试能撞出暗物质粒；在地下十几🎿里建立实验室保证其他粒子😶法穿透，寻找物质与其他物相互作用的痕；在地面或太©️探测暗物质“🏽灭”或衰变后生的常见粒子🎳但迄今为止，们穷尽了上述有办法，都没探测到暗物质🤼‍♀️子的踪影。　巩岩解释说，几里得望远镜工作原理是，设暗物质存在通过对宇宙中🍈量天体的探测将得到的数据🙄相关模型进行照和验证，来定或排除相应暗物质模型。👨‍👩‍👧实际上是一种论上的“排除🧫”。“如果人🤍把暗物质的性🥙探测得足够精🏴，其他理论都法解释这个数-，最后只能用物质来解释。-巩岩说。　　空局的官方网介绍，欧几里🦡望远镜主要通两种方式实现学目标。望远将测量15亿个背景星系，创宇宙暗物质分的三维视图，宙学家将借此断宇宙历史中星系结构如何成，以及星系🧑🏽‍🤝‍🧑🏼构的生长速度这与暗物质和能量的性质与量相关。同时欧几里得望远-也将利用重子👃学振荡，测量宙的膨胀率及🧘变化。重子声👙振荡可以简单🌲解为宇宙早期声音波动，它在宇宙微波背辐射留下了痕，有助于了解宙的演化和结🧎‍♀️的形成。两种式的测量对象几乎相同的天，结果可以交检验，减小误。　　作为第代巡天望远镜🍡欧几里得和哈望远镜有明显别。“哈勃是🎞️测望远镜，能晰拍摄某一小天区内的天体只能探测太空很小的区域，当于通过‘针’观测。”巩🚘说，想要研究🛋️物质和暗能量望远镜要看到广袤的宇宙。几里得望远镜🎗️是“把针孔拿”，在更大的野中扫描整个🔨宙的天体。　此外，欧几里望远镜也能“得更远”。天发出的光随着宙膨胀被拉伸会出现“红移🆚象”。红移越，天体离人类距离越远。欧里得同时搭载🦘量星系形状的见光相机，以-测星系亮度和离的近红外光🧑🏽‍🤝‍🧑🏻仪，能观测到宙形成30亿年后的光。“它测宇宙的广度深度，都是目其他望远镜无比拟的，观测🛕据量之大在同型望远镜中也-所未有。”巩对《中国新闻刊》说。　　🗼几里得望远镜💸另一个重要科👤目标是，通过宇宙物质分布构的分析，测出中微子的质。目前，科学认为，中微子电子中微子、子中微子、陶中微子三种不🪔类型的中微子,,合而成，现有面实验无法确三者的质量排。粒子物理学🔨标准模型中，微子理论上质为零，但地面验和观测中表🏐中微子是有质的。“对三种微子质量之和精确测量，对了解中微子的量排序，以及质量获得的机有着重要作用”巩岩分析说这对于中微子至基本物理的究都会有极大🈁动作用。　　◻️法单独完成观目标　　在地上，光在真空沿直线传播，在更广阔的宇中，情况并非此。根据爱因坦广义相对论预测，一个遥星系发出的光👳经过星系或者系团这类大质⚱️天体，受引力响，会产生轻弯曲。类似于置于放大镜下其成像形态和🍨度都会发生改⛹️‍♂️，这被称为引透镜效应。科家认为，背景⏬源的扭曲不是机的，它与暗👨‍👦质的引力场相，可以从中探暗物质的密度布。　　巩岩释说，理想状👩🏽‍🤝‍👨🏼下，发光的星↕️等光源、光经-的大质量物质🧽观测者三点一时，引力透镜💟应最强。但在宙中，一般情🐣下，光源只会🤱生微弱透镜效😛，使观测难度加，这被称为🧄引力透镜效应正式开启探测，欧几里得望镜将通过弱引透镜效应来绘暗物质分布图🌗“虽然单个星的形状和亮度化很小，但这🚥一个统计概念🧕如果把几亿、🕢几亿的星系的状和亮度都测🔐遍，统计效应出来了。”巩💽说。　　因此欧几里得望远要观测足够广的宇宙，巩岩绍说，“在设🚵‍♂️上，欧几里得远镜在可见光测上只用了一宽波段，有助👒更准确地测量,,,系形状。”但型巡天望远镜遍使用测光红技术，即用多波段的测光数来估算红移。几里得仅用一可见光宽波段几个近红外波，会降低测光🏓移的准确度，🎵红移测不准，弱引力透镜效📦的测量也没办十分准确。”🍷岩说。　　这♨️欧几里得望远未来探测面临最大挑战之一🍲巩岩介绍，如想圆满完成科目标，欧几里♐望远镜需要其,-望远镜的配合欧空局官网也到，这一望远需要来自地面远镜的额外数，以改进红移定技术和单个系的点扩散函建模。但巩岩到，不同望远如何协同观测协同数据处理🆙对欧几里得望🌂镜的测量来说是非常大的挑😋。比如，要面👩‍✈️的挑战包括地⚕️望远镜观测容受大气扰动等响，每一次的🏯测效果不同，器参数也不相等。　　近年，欧洲、中国美国等多个国和地区都在致于暗物质、暗💵量的研究和探🎪。美国国家航🕳️航天局(NASA)正在研制南希·格雷斯·🌗曼太空望远镜计划2027年发射。中国两口径的巡天空望远镜(CSST)计划于2024年发射。这些望远镜和欧里得有相似的究方向，用于展广域巡天观，在宇宙结构🐴成和演化、暗质和暗能量领🚽开展前沿研究🏉　　2013年，中国巡天空💽望远镜计划立，中国科学院家天文台研究🆗詹虎参与了CSST的研制工作，他对媒体表，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大客车，立起有3层楼高。“巡天观测”是CSST的主要使命，它将会覆🧣整个天空面积😩40%，积累获得近20亿星系的高质量数据　　NASA研制的南希·格-斯·罗曼太空远镜的众多科⛑️目标中，也同包含研究宇宙度和暗能量，外，它还将寻🗃️宇宙超新星事-等。但它与中和欧洲的天文远镜又有所不。欧空局官方🩳绍，罗曼和欧里得望远镜的👩‍🎓命是“互补的，欧几里得的量视野更广，罗曼只是勘测小的区域，但以更高分辨率更大波长覆盖围探测，两者🧾重叠结果可用🔒互相检查系统差。　　这类天望远镜最终否揭开暗物质暗能量的面纱英国兰卡斯特👩‍🦳学天体物理学🧡授、欧几里得学家伊莎贝�胡克在接受采时提到，欧几得将在几个月🕵️发回它对宇宙,“初印象”照，但科学家还等待数年时间才能拿到海量数据，宣布一新成果。　　中国新闻周刊🏌️‍♀️2023年第25期　　声明：刊用《中国新周刊》稿件务书面授权【编:孙静波】

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