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                        巡天調查的大數據時代真正開始

                        在近期一系列天文學重磅研究中,暗能量研究項目以數億個天體繪出有史以來最大星系圖、斯隆數字化巡天捕獲了來自約數萬個類星體的光、阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列繪制了附近星系中超過十萬個“恒星托兒所”……這些成果可以說為未來數十年的巡天調查鋪平了道路,同時,它們也標志著天文學的大數據研究時代真正開始。

                        神秘巨?。阂揽?0000個類星體的光

                        通過望遠鏡測量類星體的光譜,就能知道類星體的光所經的“旅程”,特別是那些光被吸收的部分。但如果想發現點“特別的”,尤其是“特別大的”,那你還需要有足夠多的類星體光譜樣本才行。

                        6月在美國天文學會舉行的線上會議上,來自英國中央蘭開夏大學的團隊公布一項最新發現:他們通過研究斯隆數字化巡天所捕獲的來自約40000個類星體的光,在92億光年之外的地方發現了一個難以想象的由星系構成的巨型大弧結構。

                        在繪制工作中,這是一條巨大的、近乎對稱的曲線,它位于牧夫座,寬度跨越了33億光年,覆蓋幾十個星系,跨度約為可觀測宇宙半徑的1/15。

                        以目前我們能理解的宇宙學來看,宇宙中大尺度結構的理論極限是12億光年。但這個巨弧的跨度幾乎是極限的3倍了。

                        隨后的三次檢驗中,科學家證明了這個這個巨弧真實存在——這并不是一次誤算。那它究竟是什么?罕見巧合?未知組合?它的出現,已經讓科學家質疑宇宙學的標準模型中的大尺度結構極限。毫無疑問,在未來一段時間里,它都將是天文學探秘中的一個重大挑戰。

                        星系普查:繪制100000個“恒星托兒所”

                        宇宙中的每一個恒星“托兒所”,在其生涯中都可以形成數千甚至數萬顆新恒星。而天空中的每一顆星星,包括我們的太陽,都誕生于這類“托兒所”。

                        稍早時間,美國俄亥俄州立大學的“宇宙制圖師”們,利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列完成了對附近宇宙中分子云的首次星系普查,繪制出了一系列震撼人心的“恒星托兒所”圖譜。

                        這項研究持續了整整五年,研究團隊前所未有地詳細調查了我們所知的宇宙中恒星形成區域,包括星系盤、星條、旋臂和中心的分子氣體特性和恒星形成過程的異同,繪制了附近90個星系中的10萬多個“托兒所”,以提供對恒星起源的見解。

                        正是仰仗于足夠多的調查對象,此次科學家得出與之前觀點相反的理解,那就是:“恒星托兒所”的構成十分多樣化,恒星誕生的效率也低得多,雖然,這依然是一片黑暗與暴力的場所。

                        這是科學家第一次獲得如此廣泛的恒星形成的真實情況,也是第一次清楚地了解附近“恒星托兒所”的數量,其正在回答“我們來自哪里”的終極命題,但同時,也帶來了許許多多需進一步探索的謎團。

                        宇宙地圖:近3億星系為基礎

                        幾乎在前兩項研究發表的同一時間,國際暗能量研究項目公開了29篇新論文,包括有史以來最大的星系圖,以及延伸了70億光年的天文學探索。

                        這是迄今對宇宙的組成和變化最為精確的測量,相當于既給出了當前宇宙大尺度結構的“快照”,亦提供了過去70億年中結構演變的“電影”。但它的基礎,是研究組對2.26億個星系的調查。

                        “這個數據集實在是太強大了。”英國愛丁堡大學天文學家凱瑟琳·海曼斯這樣感嘆,研究組幾乎重建了宇宙中質量在不同時間和空間的分布。

                        而這一結果僅僅來自第1個三年里采集的數據,整個采集工作已歷時了六年,不久的將來,必然還有更多的數據公布。

                        從明年開始,兩個新天文臺也會加入——智利的Vera Rubin天文臺以及歐洲空間局的Euclid太空望遠鏡。它們將以空前的深度進行弱引力透鏡研究,而且會“覆蓋整片天空”,推動天文學的大數據研究實現飛躍。(記者 張夢然)

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                        責任編輯:趙文源
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