一个由数百名物理学家和天文学家组成的团队公布了迄今为止最大的遥远星系三维地图的绘制结果。该团队构建了这张地图，对目前推动宇宙加速膨胀的暗能量进行了最精确的测量之一。

“我们花了5年时间，在四分之一的天空中收集120万个星系的测量数据，以绘制出6500立方亿光年的宇宙结构，”纽约大学的杰里米·廷克说，他是进行这项工作的科学团队的共同领导。“这张地图使我们能够对暗能量在宇宙膨胀中的影响进行迄今为止最好的测量。我们正在向全世界公布我们的结果和地图。”

这些新的测量是由斯隆数字巡天iii的重子振荡光谱巡天(BOSS)项目进行的。通过暗物质和暗能量之间持续的拉锯战，BOSS揭示的这张地图让科学家们可以测量宇宙的膨胀速率，从而确定构成当今宇宙的物质和暗能量的数量。本周，一组描述这些结果的论文被提交给了皇家天文学会月报．

BOSS通过确定星系三维分布中的重子声振荡(BAO)的大小来测量宇宙的膨胀率。最初的BAO大小是由压力波决定的，这些压力波在年轻的宇宙中传播，直到它只有40万年(宇宙目前有138亿年)，在这一点上，它们在宇宙的物质分布中被冻结了。最终的结果是，星系有一种轻微的偏好，即被天文学家称为声尺度的特征距离所隔开。通过对压力波冻结时发出的光的宇宙微波背景的观测，已经精确地确定了134亿年前的声波尺度的大小。从那时起，通过测量星系的分布，天文学家可以测量暗物质和暗能量是如何竞争控制宇宙膨胀的速度的。

“我们为研究宇宙95%的黑暗区域绘制了最大的地图，”劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley Lab)的天体物理学家、BOSS项目的首席研究员大卫·施莱格尔(David Schlegel)指出。“在这张地图上，我们可以看到星系被暗物质引力拉向其他星系。在更大的范围内，我们看到暗能量撕裂宇宙的影响。”

伯克利实验室和卡内基梅隆大学(CMU)的天体物理学家Shirley Ho共同领导了两篇相关论文，并补充说:“我们现在可以测量星系和恒星聚集在一起的时间函数，其精确度可以在宇宙学尺度上检验广义相对论。”

马克斯-普朗克地外物理研究所的Ariel Sanchez领导了基于BOSS数据估计暗物质和暗能量确切数量的工作，并解释说:“测量整个宇宙历史的声学尺度提供了一个测量宇宙膨胀率的直接尺。通过BOSS，我们追踪到了BAO在20亿到70亿年前的星系分布上的微妙印记。”

为了精确测量这些古老巨浪的大小，BOSS必须绘制一幅前所未有的雄心勃勃的星系图，比之前的调查要大很多倍。在BOSS计划的时候，暗能量已经被确定在50亿年前开始显著影响宇宙的膨胀。因此，BOSS被设计用来测量BAO特征，从这一点之前(70亿年前)一直到现在(20亿年前)。

布鲁克海文国家实验室的Jose Vazquez将BOSS的结果与其他调查相结合，并在结果中寻找任何无法解释的物理现象的证据。“我们最新的结果与一幅清晰的宇宙学图景相结合，为过去18年来出现的标准宇宙学模型提供了支持。”

圣安德鲁斯大学的Rita Tojeiro和Tinker是BOSS星系团工作小组的另一位共同领导者。“我们看到，在大爆炸40万年后宇宙微波背景中看到的声波印记与70 - 120亿年后的星系团之间存在戏剧性的联系。直到今天，我们还能观察到重组过程中单个模拟良好的物理效应，这对宇宙学来说是一大福音。”

这幅图还揭示了星系在引力的作用下，向宇宙中物质更多的区域连贯运动的独特特征。至关重要的是，广义相对论的预测很好地解释了观测到的下落量。

“BOSS的结果为未来更精确的BAO测量提供了坚实的基础，比如我们预期的暗能量光谱仪器(DESI)，”伯克利实验室物理部主任Natalie Roe说。“DESI将在十倍大的空间中构建更详细的三维地图，以精确描述暗能量，并最终描绘我们宇宙的未来。”

---

了下:航空+国防

---