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最新暗能量研究 助了解宇宙結構量度

2017/8/4 — 14:35

Dark Energy Survey

Dark Energy Survey

美國暗能量巡天 (The Dark Energy Survey, DES) 科學家公佈至今最準確的宇宙暗物質量度數據,有望解開「暗能量」和「暗物質」兩大疑難。

宇宙演化史是物理學家想揭開的難題。物理學家認為找出早期及現時宇宙數據,可讓我們更了解宇宙 140 億年以來的演化過程。一直以來,科學界主要利用宇宙微波背景輻射研究,測試早期宇宙理論和宇宙結構起源等問題。但自普朗克太空望遠鏡在 2013 年提供高解像度數據後,宇宙微波背景輻射可為科學家解開的疑難已漸漸減少。

DES 研究數據正好透過早期宇宙數據「預測」和驗證現時宇宙結構,為科學家補充更多未知資料。由超過 400 位物理學家組成的 DES 研究人員由 2013 年 8 月起在 2,600 萬個星系中觀察和收集數據,而八月將開始第五年數據收集。

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暗物質圖譜/DES Collaboration

暗物質圖譜/DES Collaboration

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分析 2013 年(首年)數據後,他們發現宇宙由 74% 暗能量、21% 暗物質和餘下已知 5% 物質組成。他們亦為「暗物質」製作了展示現時 1/30 天空,數十億光年圖譜,比 2015 年 DES 發表的圖譜大 10 倍。最重要是,DES 分析結果與歐洲太空總署宇宙微波背景輻射研究數據相近。因而令科學家相信,DES 數據應為至今最準確的宇宙暗物質結構量度。

暗物質和暗能量的原理和機制仍是未知之數,但科學家相信暗物質引力會使宇宙變得更為集中,而暗能量則會令宇宙膨脹並推開星系之間距離。DES 創辦人之一兼研究總監 Jousha Frieman 形容:「...現時宇宙的集中度 (clumpiness) 數據,正好為我們展現一場暗能量和暗物質間的宇宙角力。」未來他們將會繼續集中研究暗物質和暗能量,務求找出宇宙演化秘密。 

報告:

DES Collaboration. (2017)., Dark Energy Survey Year 1 Results: Cosmological Constraints from Galaxy Clustering and Weak Lensing

參考文章:

Qanta Magazine, Scientists Unveil a New Inventory of the Universe’s Dark Contents, 3 August 2017

Phys.org, Dark Energy Survey reveals most accurate measurement of dark matter structure in the universe, 3 August 2017

文/Edward Ho 、審核/Alan Chiu

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