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  • 最后更新: 2024-05-26 05:19:36
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  • 应用分类: 手机网游
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im注册体育网站应用介绍
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  欧几里得望远镜能🚢开暗物质之谜吗?  中国新闻周刊》记者: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(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空。未来6年,它将勘测超过三分之一的宇宙,超过10亿个星系做“CT扫描”,并绘制出一张宇宙三维“地图”。 据欧空局官网介绍,依♓欧几里得望远镜观测的🥉量数据,可以前所未有🔀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奥秘:暗能量和暗物质  中国科学院国家天台研究员巩岩长期研究物质和暗能量模型,是国巡天空间望远镜(CSST)国家天文台科学研究中心常务副主任。他《中国新闻周刊》介绍,暗物质和暗能量,是前物理学和天文学最前🐷的研究领域,也是笼罩两个学科头顶上的“两🧎‍♀️乌云”。多个国家都在关领域攻关,如果将这大谜团破解了,对人类说是非常重大的突破。 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背景😯射图,这是宇宙大爆炸♓的遗留辐射,被称为宇中最古老的光。2013年,第一幅反映宇宙诞初期的全景图公开后,🧑🏾‍🤝‍🧑🏾学家确认,它几乎完美验证了宇宙标准模型。在宇宙中,所有可见的通物质,包括恒星、行’以及我们生活中的一切⛵只占宇宙总能量的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。🤼‍♀️去近一个世纪中,许多究者测量发现,恒星绕系中心旋转的速度大于🍱测结果,猜测存在不可的物质增大了使得恒星转的引力,科学家将其为暗物质。而暗能量是驱动宇宙加速膨胀的神物质。暗物质与普通物🥋不同,看不见、摸不着听不到。过去数十年,🥦文学家和理论物理学家尽办法,都无法直接探到暗物质和暗能量的存🍾,对其性质更一无所知  2012年,欧几里得计划被欧空局选中实,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,耗资约10亿欧元研制完成欧几里得探测🧑🏿‍🤝‍🧑🏾。如今,这一以几何学🈵父命名的探测器,搭载径为1.2米的欧几里得望远镜,以及一台可见波长相机和一台近红外机,将在宇宙航行一个,最终悬停在距地球150万公里外的拉格朗日点L2。欧几里德望远镜将与詹姆斯·韦伯望远镜享同一位置,共同凝望🚪宙深处。  欧几里得远镜的发射几经波澜。2022年,欧几里得望远镜建造完成,原计划搭俄罗斯火箭,从南美洲射,但受俄乌战争影响欧洲和俄罗斯的航天部🌙合作终止。2022年底,欧空局找到替代方案🆚与美国公司SpaceX合作,发射地点转移到国。依据欧空局官网公的目标,欧几里得望远将用于研究暗能量是否🤠在,或探明宇宙明显急🐔膨胀的原因是什么;如暗能量存在,它的特点🆔什么,并根据观察到的宙大规模结构,研究大炸后的宇宙状况。  岩对《中国新闻周刊》绍说,欧几里得望远镜🔤不是直接探测暗物质,格地说,对暗物质的探需要探测到暗物质粒子🛅暗物质有多种理论假说🌾其中之一认为,暗物质重质量粒子。过去数十,科学家主要通过三种式探测暗物质:利用大对撞机,测试能否撞出物质粒子;在地下十几里建立实验室,保证其🐤粒子无法穿透,寻找暗💺质与其他物质相互作用痕迹;在地面或太空探暗物质“湮灭”或衰变产生的常见粒子。但迄为止,人们穷尽了上述有办法,都没有探测到物质粒子的踪影。  🚴‍♂️岩解释说,欧几里得望🆒镜的工作原理是,假设物质存在,通过对宇宙海量天体的探测,将得的数据与相关模型进行🐫照和验证,来确定或排相应的暗物质模型。这🧮际上是一种理论上的“📝除法”。“如果人们把🚃物质的性质探测得足够确,其他理论都无法解这个数据,最后只能用物质来解释。”巩岩说  欧空局的官方网站绍,欧几里得望远镜主通过两种方式实现科学标。望远镜将测量15亿个背景星系,创建宇宙物质分布的三维视图,🐤宙学家将借此推断宇宙👩🏻‍🤝‍👨🏾史中的星系结构如何形,以及星系结构的生长度。这与暗物质和暗能的性质与数量相关。同👨🏽‍🤝‍👨🏻,欧几里得望远镜也将🧆用重子声学振荡,测量宙的膨胀率及其变化。🐇子声学振荡可以简单理为宇宙早期的声音波动🪀它们在宇宙微波背景辐留下了痕迹,有助于了宇宙的演化和结构的形。两种方式的测量对象几乎相同的天体,结果🐅以交叉检验,减小误差👩‍👩‍👧‍👦  作为第四代巡天望,-镜,欧几里得和哈勃望🌑镜有明显区别。“哈勃精测望远镜,能清晰拍某一小片天区内的天体只能探测太空中很小的🟥域,相当于通过‘针孔观测。”巩岩说,想要究暗物质和暗能量,望镜要看到更广袤的宇宙👬欧几里得望远镜则是“🧑🏾‍🤝‍🧑🏾针孔拿掉”,在更大的🍉野中扫描整个宇宙的天🕒。  此外,欧几里得,-远镜也能“看得更远”天体发出的光随着宇宙胀被拉伸,会出现“红👺现象”。红移越大,天🎴离人类的距离越远。欧里得同时搭载测量星系状的可见光相机,以及星系亮度和距离的近红,光谱仪,能观测到宇宙成30亿年后的光。“它探测宇宙的广度和深度都是目前其他望远镜无🍆比拟的,观测数据量之,-在同类型望远镜中也前未有。”巩岩对《中国🌄闻周刊》说。  欧几得望远镜的另一个重要学目标是,通过对宇宙质分布结构的分析,测出中微子的质量。目前科学家认为,中微子由子中微子、缪子中微子陶子中微子三种不同类的中微子组合而成,现↔️地面实验无法确认三者质量排序。粒子物理学标准模型中,中微子理上质量为零,但地面实和观测中表明中微子是质量的。“对三种中微质量之和的精确测量,于了解中微子的质量排,以及其质量获得的机有着重要作用。”巩岩🚭析说,这对于中微子乃基本物理的研究都会有大推动作用。  无法独完成观测目标  在球上,光在真空中沿直传播,但在更广阔的宇中,情况并非如此。根爱因斯坦广义相对论的测,一个遥远星系发出🛡️光,经过星系或者星系🧑🏼‍🤝‍🧑🏼这类大质量天体,受引影响,会产生轻微弯曲🐭类似于被置于放大镜下其成像形态和亮度都会🌦️生改变,这被称为引力镜效应。科学家认为,✔️景光源的扭曲不是随机,它与暗物质的引力场🎓关,可以从中探测暗物的密度分布。  巩岩释说,理想状态下,发的星系等光源、光经过大质量物质、观测者三一线时,引力透镜效应强。但在宇宙中,一般况下,光源只会发生微透镜效应,使观测难度加,这被称为弱引力透🦹‍♀️效应。正式开启探测后欧几里得望远镜将通过引力透镜效应来绘制暗👷‍♀️质分布图。“虽然单个系的形状和亮度变化很,但这是一个统计概念如果把几亿、十几亿的🎠系的形状和亮度都测一,统计效应就出来了。巩岩说。  因此,欧里得望远镜要观测足够💣阔的宇宙,巩岩介绍说“在设计上,欧几里得远镜在可见光观测上只了一个宽波段,有助于准确地测量星系形状。但大型巡天望远镜普遍用测光红移技术,即用个波段的测光数据来估红移。欧几里得仅用一可见光宽波段和几个近外波段,会降低测光红的准确度,“红移测不,对弱引力透镜效应的量也没办法十分准确。巩岩说。  这是欧几得望远镜未来探测面临最大挑战之一。巩岩介,如果想圆满完成科学😵标,欧几里得望远镜需其他望远镜的配合。欧-局官网也提到,这一望镜需要来自地面望远镜额外数据,以改进红移定技术和单个星系的点散函数建模。但巩岩提,不同望远镜如何协同-测、协同数据处理,对几里得望远镜的测量来将是非常大的挑战。比,要面对的挑战包括地望远镜观测容易受大气动等影响,每一次的观🗑️效果不同,仪器参数也相同等。  近年来,洲、中国、美国等多个👕家和地区都在致力于暗😨质、暗能量的研究和探。美国国家航空航天局(NASA)正在研制南希·格雷斯·罗曼太空望🥽镜,计划2027年发射。中国两米口径的巡天间望远镜(CSST)计划于2024年发射。这些望远镜和欧几里得有似的研究方向,用于开😓广域巡天观测,在宇宙构形成和演化、暗物质暗能量领域开展前沿研。  2013年,中国巡天空间望远镜计划立,中国科学院国家天文研究员詹虎参与了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♎立起来有3层楼高。“巡天观测”是CSST的主要使命,它将会覆盖整天空面积的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·罗太空望远镜的众多科学🌎标中,也同样包含研究-宙尺度和暗能量,此外它还将寻找宇宙超新星件等。但它与中国和欧的天文望远镜又有所不🍴。欧空局官方介绍,罗和欧几里得望远镜的使是“互补的”,欧几里的测量视野更广,而罗只是勘测较小的区域,会以更高分辨率和更大长覆盖范围探测,两者重叠结果可用于互相检系统误差。  这类巡-,-望远镜最终能否揭开暗质和暗能量的面纱?英,-兰卡斯特大学天体物理教授、欧几里得科学家-,莎贝尔·胡克在接受采🚞时提到,欧几里得将在-个月后发回它对宇宙的🌏初印象”照片,但科学🦹‍♀️还要等待数年时间,才拿到海量的数据,宣布🥉些新成果。  《中国🥣闻周刊》2023年第25期  声明:刊用《中国新闻周刊》稿件务经面授权【编辑:孙静波】
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