天文學(xué)家即將開始一項(xiàng)迄今最雄心勃勃的星系測(cè)繪計(jì)劃。據(jù)《自然》雜志網(wǎng)站 12 日?qǐng)?bào)道，在接下來(lái)的 5 年內(nèi)，他們將進(jìn)行迄今最大的星系光譜調(diào)查——捕捉 3500 萬(wàn)個(gè)星系的光譜，重建宇宙膨脹的歷史，以闡明暗能量的本質(zhì)。暗能量是一種推動(dòng)宇宙加速膨脹的神秘力量。

　　這款名為“暗能量光譜儀”(DESI)的設(shè)備預(yù)計(jì)將于今年 9 月看到“第一束光”，調(diào)試期后，最早 2020 年 1 月，它將使用基特峰國(guó)家天文臺(tái)的梅奧爾 4 米望遠(yuǎn)鏡對(duì)北方天空進(jìn)行觀測(cè)。DESI 的預(yù)算為 7500 萬(wàn)美元，約3/4 來(lái)自美國(guó)能源部，其余來(lái)自英國(guó)和法國(guó)。

　　1998 年，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)暗能量的有力證據(jù)。20 年后，新一代實(shí)驗(yàn)開始，DESI 則是新一代研究宇宙膨脹歷史系列實(shí)驗(yàn)中的第一個(gè)，此外還包括將于本世紀(jì) 20 年代“上崗”的地面和太空天文臺(tái)。

　　這次調(diào)查將重建宇宙 110 億年的歷史，有望回答關(guān)于暗能量的最基本問(wèn)題：它是一種遍及時(shí)空的統(tǒng)一的力，還是它的力量已經(jīng)過(guò)了億萬(wàn)年的進(jìn)化?

　　調(diào)查將通過(guò)測(cè)量早期宇宙的特征——重子聲波振蕩(BAOs)來(lái)追蹤宇宙膨脹的變化情況。這些振蕩是物質(zhì)密度的波動(dòng)，會(huì)在星系聚集的空間周圍留下球形印記。星系最集中分布于這一印記的中心名為“超星系團(tuán)”的區(qū)域及其邊緣，這些區(qū)域之間有巨大的空隙。

　　“超星系團(tuán)”形成于暗物質(zhì)在自身引力作用下聚集的區(qū)域。自宇宙大爆炸后約 100 萬(wàn)年以來(lái)，這種原始的星系聚集模式一直保持不變。隨著宇宙不斷膨脹，BAOs 一直在追蹤它的膨脹——現(xiàn)在，它們約有 320 百萬(wàn)秒差距(10 億光年)寬。宇宙學(xué)家用這個(gè)距離作為標(biāo)尺，通過(guò)追蹤 BAOs 的大小，來(lái)重建宇宙本身是如何膨脹的。

　　跟蹤 BAOs 需要通過(guò)測(cè)量星系的紅移從而繪制出星系的三維圖譜。紅移測(cè)量的是星系遠(yuǎn)離銀河系的速度，這會(huì)指明星系與銀河系之間的距離。測(cè)量的星系紅移越多，BAOs 跟蹤就越精確。此前研究總共繪制了近 240 萬(wàn)個(gè)星系的圖譜，最新研究將繪制 3500 萬(wàn)個(gè)星系的光譜。
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