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  • 应用分类: 手机网游
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  欧几里得望镜能解开暗物质谜吗?  《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》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(以下简称欧几里得远镜)搭乘美国SpaceX公司的猎鹰9号火箭,从美国佛罗里达州射升空。未来6年,它将勘测超过分之一的宇宙,超过10亿个星系做“CT扫描”,并绘制出一张宇三维“地图”。 据欧空局官网绍,依据欧几里望远镜观测的海数据,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🤴的两大奥秘:暗🥧量和暗物质。 中国科学院国家👩🏻‍🤝‍👨🏾文台研究员巩岩期研究暗物质和能量模型,是中📄巡天空间望远镜(CSST)国家天文台科学研究中常务副主任。他㊗️《中国新闻周刊🧑🏿‍🤝‍🧑🏻介绍说,暗物质🕧暗能量,是目前🌆理学和天文学最沿的研究领域,🤮是笼罩在两个学头顶上的“两朵云”。多个国家在相关领域攻关如果将这两大谜🧙破解了,对人类🕐说是非常重大的破。  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🆙,耗时3年,精准绘制出宇宙微波景辐射图,这是宙大爆炸时的遗辐射,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确认,它,乎完美地验证了宙标准模型。即💲宇宙中,所有可-的普通物质,包恒星、行星以及们生活中的一切🎃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,暗物质和暗能🕙到底是什么。过👱‍♂️近一个世纪中,©️多研究者测量发,恒星绕星系中旋转的速度大于👩🏾‍🤝‍👨🏿测结果,猜测存不可见的物质增👳‍♂️了使得恒星旋转引力,科学家将👭🏽称为暗物质。而能量是指驱动宇加速膨胀的神秘质。暗物质与普物质不同,看不、摸不着、听不。过去数十年,文学家和理论物🌭学家想尽办法,无法直接探测到物质和暗能量的在,对其性质更无所知。  2012年,欧几里得计划被欧空局选实施,来自13个欧洲国家、美国日本等国的2000多名科学家参与了这项计划,耗约10亿欧元研制完成欧几里得探器。如今,这一🍇几何学之父命名探测器,搭载口为1.2米的欧几里得望远镜,以一台可见光波长机和一台近红外机,将在宇宙航🧨一个月,最终悬👩‍🦱在距地球150万公里外的拉格朗🆕点L2。欧几里德望远镜将与詹姆·韦伯望远镜共同一位置,共同望宇宙深处。 欧几里得望远镜发射几经波澜。2022年,欧几里得望远镜建造完☄️,原计划搭载俄斯火箭,从南美发射,但受俄乌争影响,欧洲和罗斯的航天部门作终止。2022年底,欧空局找🏄‍♀️替代方案,与美⏬公司SpaceX合作,发射地点移到美国。依据🏃‍♀️空局官网公布的标,欧几里得望镜将用于研究暗量是否存在,或-,明宇宙明显急速胀的原因是什么✖️如果暗能量存在它的特点是什么并根据观察到的宙大规模结构,究大爆炸后的宇状况。  巩岩⚙️《中国新闻周刊🔷介绍说,欧几里望远镜并不是直📌探测暗物质,严地说,对暗物质探测需要探测到🦰物质粒子。暗物-有多种理论假说👱‍♀️其中之一认为,🏴󠁧󠁢󠁷󠁬󠁳󠁿物质是重质量粒。过去数十年,,-学家主要通过三方式探测暗物质利用大型对撞机测试能否撞出暗👻质粒子;在地下几公里建立实验,保证其他粒子法穿透,寻找暗质与其他物质相作用的痕迹;在面或太空探测暗质“湮灭”或衰后产生的常见粒🏦。但迄今为止,们穷尽了上述所办法,都没有探到暗物质粒子的影。  巩岩解说,欧几里得望❇️镜的工作原理是假设暗物质存在通过对宇宙中海天体的探测,将到的数据与相关型进行对照和验,来确定或排除应的暗物质模型这实际上是一种论上的“排除法。“如果人们把物质的性质探测足够精确,其他论都无法解释这数据,最后只能👭🏻暗物质来解释。巩岩说。  欧局的官方网站介,欧几里得望远主要通过两种方实现科学目标。,远镜将测量15亿个背景星系,创宇宙暗物质分布,,三维视图,宇宙💽家将借此推断宇历史中的星系结如何形成,以及系结构的生长速。这与暗物质和能量的性质与数相关。同时,欧🎶里得望远镜也将用重子声学振荡测量宇宙的膨胀及其变化。重子学振荡可以简单🔅解为宇宙早期的音波动,它们在宙微波背景辐射下了痕迹,有助了解宇宙的演化结构的形成。两🐊方式的测量对象几乎相同的天体🎟️结果可以交叉检,减小误差。 作为第四代巡天👨🏿‍🤝‍👨🏻远镜,欧几里得🤶哈勃望远镜有明区别。“哈勃是测望远镜,能清🍬拍摄某一小片天💁‍♂️内的天体,只能🥗测太空中很小的®️域,相当于通过针孔’观测。”岩说,想要研究🟥物质和暗能量,远镜要看到更广🗽的宇宙。欧几里望远镜则是“把孔拿掉”,在更的视野中扫描整宇宙的天体。 此外,欧几里得远镜也能“看得远”。天体发出光随着宇宙膨胀拉伸,会出现“移现象”。红移大,天体离人类距离越远。欧几得同时搭载测量系形状的可见光机,以及测星系度和距离的近红光谱仪,能观测宇宙形成30亿年后的光。“它探宇宙的广度和深📬,都是目前其他💫远镜无法比拟的🔏观测数据量之大🍯同类型望远镜中前所未有。”巩对《中国新闻周》说。  欧几得望远镜的另一重要科学目标是通过对宇宙物质布结构的分析,量出中微子的质👆。目前,科学家为,中微子由电中微子、缪子中✊子、陶子中微子种不同类型的中子组合而成,现〽️地面实验无法确三者的质量排序粒子物理学的标✡️模型中,中微子论上质量为零,地面实验和观测🕰️表明中微子是有量的。“对三种微子质量之和的↩️确测量,对于了中微子的质量排,以及其质量获🚝的机制有着重要用。”巩岩分析,这对于中微子至基本物理的研,都会有极大推动用。  无法单完成观测目标 在地球上,光在👩‍🌾空中沿直线传播’但在更广阔的宇👨中,情况并非如。根据爱因斯坦义相对论的预测一个遥远星系发的光,经过星系者星系团这类大量天体,受引力🛩️响,会产生轻微曲。类似于被置📄放大镜下,其成形态和亮度都会🔮生改变,这被称引力透镜效应。学家认为,背景源的扭曲不是随的,它与暗物质引力场相关,可从中探测暗物质🤺密度分布。  岩解释说,理想态下,发光的星🍸等光源、光经过👘大质量物质、观者三点一线时,力透镜效应最强但在宇宙中,一🩺情况下,光源只发生微弱透镜效,使观测难度增,这被称为弱引☺️透镜效应。正式🔛启探测后,欧几得望远镜将通过️⃣引力透镜效应来🦪制暗物质分布图“虽然单个星系形状和亮度变化,-小,但这是一个👩🏿‍🤝‍👩🏻计概念,如果把亿、十几亿的星的形状和亮度都♍一遍,统计效应🗄️出来了。”巩岩。  因此,欧里得望远镜要观,-足够广阔的宇宙🚔巩岩介绍说,“🧠设计上,欧几里🙉望远镜在可见光测上只用了一个🧬波段,有助于更确地测量星系形。”但大型巡天远镜普遍使用测🐩红移技术,即用个波段的测光数来估算红移。欧里得仅用一个可🧒光宽波段和几个红外波段,会降测光红移的准确🕡,“红移测不准对弱引力透镜效的测量也没办法分准确。”巩岩。  这是欧几得望远镜未来探面临的最大挑战🧟一。巩岩介绍,果想圆满完成科目标,欧几里得🦩远镜需要其他望镜的配合。欧空官网也提到,这望远镜需要来自面望远镜的额外据,以改进红移定技术和单个星👷的点扩散函数建。但巩岩提到,🦓同望远镜如何协观测、协同数据⛹️‍♀️理,对欧几里得远镜的测量来说是非常大的挑战比如,要面对的🧁战包括地面望远观测容易受大气动等影响,每一的观测效果不同仪器参数也不相等。  近年来🔙欧洲、中国、美等多个国家和地都在致力于暗物、暗能量的研究探测。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🍰有相似的研究方,用于开展广域天观测,在宇宙构形成和演化、,,,物质和暗能量领开展前沿研究。 2013年,中国巡天空间望远计划立项,中国学院国家天文台究员詹虎参与了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大客车,立起来3层楼高。“巡天观测”是CSST的主要使命,它会覆盖整个天空积的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·曼太空望远镜的多科学目标中,同样包含研究宇🦒尺度和暗能量,外,它还将寻找宙超新星事件等,但它与中国和欧的天文望远镜又🎎所不同。欧空局,方介绍,罗曼和几里得望远镜的命是“互补的”🛁欧几里得的测量野更广,而罗曼🐢是勘测较小的区,但会以更高分率和更大波长覆🐄范围探测,两者重叠结果可用于👨‍👧‍👦相检查系统误差  这类巡天望镜最终能否揭开物质和暗能量的纱?英国兰卡斯🈂️大学天体物理学授、欧几里得科家伊莎贝尔·胡️⃣在接受采访时提,欧几里得将在个月后发回它对🐄宙的“初印象”’片,但科学家还等待数年时间,能拿到海量的数,宣布一些新成。  《中国新周刊》2023年第25期  声明:刊用《中国新周刊》稿件务经面授权【编辑:孙静波
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米乐体育官网登录版本更新
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