新宇宙地圖表明暗物質(zhì)塑造了宇宙
據(jù)《自然》報(bào)道，天文學(xué)家通過追蹤遙遠(yuǎn)星系團(tuán)的X射線，重建了近90億年的宇宙演化歷程。該分析支持了宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型。根據(jù)該模型，神秘的暗物質(zhì)的引力作用是宇宙結(jié)構(gòu)形成的主要因素。
“我們沒有看到任何偏離宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的情況。”研究團(tuán)隊(duì)成員、德國(guó)馬克斯·普朗克地外物理研究所（MPE）天體物理學(xué)家Esra Bulbul說。研究團(tuán)隊(duì)近日在預(yù)印本平臺(tái)arxiv 上公布了相關(guān)研究結(jié)果。
研究團(tuán)隊(duì)上個(gè)月底公布了根據(jù)eROSITA巡天望遠(yuǎn)鏡前6個(gè)月運(yùn)行數(shù)據(jù)匯編而成的全天圖，這是使用X射線拍攝的最詳細(xì)的全天圖，其中包含了約90萬個(gè)X射線源——從黑洞到超新星爆炸遺跡。
eROSITA巡天望遠(yuǎn)鏡于2019年發(fā)射升空，能以比大多數(shù)X射線天文臺(tái)更寬的角度收集數(shù)據(jù)，每6個(gè)月就能掃過整個(gè)天球。通過跨越遙遠(yuǎn)距離的觀察，eROSITA等望遠(yuǎn)鏡可以回溯時(shí)間，了解宇宙演化的各個(gè)階段。
MPE天體物理學(xué)家Vittorio Ghirardini與Bulbul等人基于暗能量巡天（DES）項(xiàng)目使用望遠(yuǎn)鏡繪制的現(xiàn)有地圖，結(jié)合eROSITA巡天望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)，繪制了5000多個(gè)星系團(tuán)周圍星系際氣體鹵素光暈的3D圖。
這些觀測(cè)數(shù)據(jù)跨越了廣闊的區(qū)域和時(shí)間段——大約90億年。這使研究人員能夠計(jì)算出宇宙演化的一些關(guān)鍵參數(shù)，比如在任何給定時(shí)間，“宇宙網(wǎng)”上集中了多少物質(zhì)總質(zhì)量。此外，星系團(tuán)數(shù)據(jù)使研究團(tuán)隊(duì)能夠梳理出中微子在宇宙網(wǎng)形成中的作用。
宇宙大爆炸產(chǎn)生了大量的中微子。中微子質(zhì)量小并且不與其他粒子相互作用，使其和暗物質(zhì)非常類似，促使星系團(tuán)光暈形成。根據(jù)這些信息，天體物理學(xué)家計(jì)算出中微子的質(zhì)量可能不超過0.22電子伏特。
Bulbul表示，團(tuán)隊(duì)正在研究更多數(shù)據(jù)，以繪制出比當(dāng)前編目中更小、更暗或更遠(yuǎn)的光暈，并提高測(cè)量精度。
上述研究同樣適用于eROSITA繪制的其他類型X射線源，如類星體等。eROSITA團(tuán)隊(duì)發(fā)言人、MPE天體物理學(xué)家Mara Salvato表示，對(duì)這一信息寶庫的研究才剛剛開始，任務(wù)結(jié)束時(shí)，他們預(yù)計(jì)將對(duì)300萬個(gè)天體進(jìn)行編目。
相關(guān)論文信息：https://arxiv.org/abs/2402.08458
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