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南極望遠鏡有一張暗物質秘密的“藏寶圖”

時間：2025-12-10 14:05:11 來源：網絡整理編輯：娛樂

核心提示

圖示為南極望遠鏡利用宇宙微波背景觀測暗物質的分布圖片來源:uux.cn/趙迪潘/阿貢國家實驗室）神秘的地球uux.cn）據美國太空網羅伯特·李）：自大爆炸后約40萬年以來，古老的宇宙光均勻地充滿了宇宙上海嘉定按摩小姐服務vx《189-4143》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達

圖示為南極望遠鏡利用宇宙微波背景觀測暗物質的分布（圖片來源:uux.cn/趙迪潘/阿貢國家實驗室）
（神秘的地球uux.cn）據美國太空網（羅伯特·李）：自大爆炸后約40萬年以來，古老的南極宇宙光均勻地充滿了宇宙，它可以像一幅藏寶圖一樣引導科學家找到暗物質的望遠物質上海嘉定按摩小姐服務vx《189-4143》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達秘密。
宇宙微波背景是張暗指第一束自由穿越宇宙的光。它的秘密旅程開始于空間膨脹和冷卻到足以讓電子和質子形成第一個原子之后，這意味著電子不再無休止地散射光子，藏寶圖宇宙瞬間從不透明變成透明。南極
CMB，望遠物質或有時被稱為“最后散射表面”，張暗是秘密上海嘉定按摩小姐服務vx《189-4143》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達由一臺新升級的稱為SPT-3G的相機拍攝的。SPT-3G位于南極望遠鏡上，藏寶圖它能夠在運行五年后捕捉到這一現象，南極這一初始數據暗示了令人興奮的望遠物質未來發展。
“對宇宙學家來說，張暗CMB是秘密一張藏寶圖，”研究主要作者、阿貢國家實驗室的科學家趙迪·潘在一份聲明中說。“它在溫度和極化方面的微小變化提供了一個了解宇宙嬰兒期的獨特窗口。“
然而，任何海盜都會告訴你，所有好的藏寶圖都需要一把鑰匙才能讀懂。就這張宇宙藏寶圖而言，暗物質的分布只有在阿爾伯特·愛因斯坦1915年提出的引力理論:廣義相對論的啟發下才能揭曉。
南極望遠鏡有一張暗物質秘密的“藏寶圖”

普朗克望遠鏡拍攝的CMB圖像顯示了微小的變化，這可能會給宇宙學家帶來啟示。（圖片來源:uux.cn/歐空局和普朗克合作）
和愛因斯坦一起閱讀宇宙地圖
天文學家認為所有星系都籠罩在巨大的暗物質暈中；事實上，這種神秘的物質形式無處不在，它占宇宙中所有物質的68%。
然而，由于暗物質不是由電子、質子和中子組成的原子（統稱為重子）組成的，因此它不會與光相互作用。然而，暗物質確實有質量，這意味著它與引力相互作用。
這就是廣義相對論的用武之地。愛因斯坦的引力理論認為所有有質量的物體都會導致時空彎曲，時空是由三維空間和一維時間組成的四維統一實體。
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解釋引力透鏡如何工作的信息圖。（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局、歐空局和l .卡爾阿達）
當來自背景光源的光通過由質量引起的空間彎曲時，其路徑被轉向。對于像星系這樣質量很大的物體來說，背景光可以彎曲得很厲害，以至于它所在的星系或恒星似乎在天空中發生了移動。在極端情況下，穿過這個中間物體的光可以在物體周圍以不同程度彎曲，這意味著一個光源有時甚至可以出現在同一圖像的多個點上。
這種效應被稱為引力透鏡效應，它被詹姆斯·韋伯太空望遠鏡等儀器用于觀察早期宇宙中的暗淡星系。這種效應的一個更微妙的版本，引力微透鏡，可以用來確定更多關于透鏡物體的信息——在這種情況下，是暗物質。
然而，為了獲得宇宙中暗物質網絡的照片，科學家們需要一個同樣廣泛分布的光源。這使得CMB成為這種史詩級暗物質透鏡研究的理想光源。
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南極望遠鏡上的月出和頭頂的極光。該望遠鏡的SPT-3G正在以CMB的形式搜尋更多的古老光線。（圖片來源:uux.cn/Aman Chokshi）
SPT-3G特別能夠利用南極望遠鏡干燥、穩定的大氣和偏遠位置缺乏干擾的優勢。在這個過程中，調查為愛因斯坦的廣義相對論增加了進一步的證據支持，
“我們對暗物質的分布了解得越多，我們就越能了解它的性質及其在形成我們今天生活的宇宙中的作用，”潘說。
盡管新的分析是2018年僅運行幾個月的結果，但CMB透鏡測量在該領域已經具有競爭力。
“這項研究真正令人興奮的部分之一是，結果來自我們剛剛開始觀察SPT-3G時的委托數據——結果已經很棒了，”研究作者、阿貢的物理學家艾米·本德在聲明中說。“我們現在正在分析五年多的數據，所以這只是暗示了未來的發展。”
即使使用阿貢實驗室計算資源中心的專用計算機組，分析來自SPT-3G相機的數月數據也是一項耗時數年的艱苦工作。
相機未來的結果可能有助于科學家解決另一個長期存在的宇宙之謎:暗能量的本質，這是一種推動宇宙加速膨脹的未知力量。
“每當我們添加更多數據時，我們就會發現更多我們不理解的東西，”Bender總結道。“隨著你一層層剝開洋蔥皮，你會越來越了解你的儀器，也越來越了解你對天空的科學測量。”
SPT-3G相機的首批結果于去年發表在《物理評論d》雜志上。

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