宇宙中只有很少或沒(méi)有星系的區(qū)域（也就是所謂的空隙/空洞）可以比以前更精確地測(cè)量宇宙膨脹。這項(xiàng)研究著眼于斯隆數(shù)字天空調(diào)查(SDSS)合作的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的空洞形狀。

空洞的形狀多種多樣，但由于它們沒(méi)有首選的對(duì)齊方向，因此平均而言，足夠大的空洞樣本可以用作“標(biāo)準(zhǔn)球體”——在沒(méi)有任何扭曲的情況下，這些空洞應(yīng)該看起來(lái)完全對(duì)稱(chēng)。

然而，由于局部速度場(chǎng)引起的附近星系紅移的多普勒頻移，以及構(gòu)成宇宙的暗物質(zhì)和暗能量性質(zhì)和數(shù)量，這些球體的觀測(cè)形狀被扭曲了。這種失真可以在理論上建模，新研究表明現(xiàn)在可以精確地測(cè)量它。這項(xiàng)研究由世界宇宙學(xué)領(lǐng)軍人物樸茨茅斯大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)，并發(fā)表在《物理評(píng)論D》上。利用SDSS上的重子振蕩光譜測(cè)量系統(tǒng)(BOSS)測(cè)量了空間的暗能量和曲率，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)空間和空間畸變的測(cè)量。

在測(cè)量宇宙膨脹的一個(gè)關(guān)鍵方面，新方法大大優(yōu)于BOSS設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)重子聲波振蕩(BAO)技術(shù)。新結(jié)果與宇宙常數(shù)暗能量平坦宇宙的最簡(jiǎn)單模型相一致，并加強(qiáng)了對(duì)其他理論的約束。該研究報(bào)告的主要作者、哥倫比亞大學(xué)宇宙學(xué)與引力研究所的研究員塞沙迪·納達(dá)瑟博士說(shuō)：這種測(cè)量方法極大地提升了以前從老版本那里得到的最佳結(jié)果——精確度相當(dāng)于從一個(gè)假設(shè)的研究中獲得比老版本大四倍的數(shù)據(jù)，這確實(shí)有助于確定暗能量的性質(zhì)。

這些結(jié)果也意味著，歐洲航天局歐幾里得衛(wèi)星任務(wù)和暗能量光譜儀器等設(shè)施的預(yù)期科學(xué)成果，甚至可能比之前認(rèn)為的更好，天文學(xué)界在暗能量光譜儀器上投入了大量資源。其他作者包括樸茨茅斯大學(xué)的博士生保羅·卡特、研究員漢斯·溫瑟博士和朱利安·鮑蒂斯塔博士，以及最近在加拿大擔(dān)任新職務(wù)的樸茨茅斯大學(xué)前教授威爾·珀西瓦爾。

博科園｜研究/來(lái)自：樸茨茅斯大學(xué)

參考期刊《物理評(píng)論D》

DOI: 10.1103/PhysRevD.100.023504

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