使用星团的阴影来测量宇宙

(美国宇航局)(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(作者:Paul M. Sutter, Universe Today):天文学
【菜科解读】
类星体喷流。
(美国宇航局)
(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(作者:Paul M. Sutter, Universe Today):天文学家已经开始使用一套复杂的模拟,星系团形成的先进机器学习模型以及星系之间的奇异关系来了解暗物质和暗能量的起源。
我猜你从来没有听说过Sunyaev Zel'dovich效应,这完全没问题。
制作星系、星系群和星系团的地图是一个相对晦涩的宇宙学技巧。
这种效应是以两位首先发现其机制的俄罗斯科学家的名字命名的。
这种效应之所以有效,是因为我们的宇宙浸泡在宇宙微波背景中,宇宙时剩余的辐射形式只有38万年的历史。
这种辐射相对较冷,温度比绝对零度高出约3度,这使辐射处于微波状态。
当我们在前往望远镜的途中,古老的光线穿过宇宙时,偶尔它会穿过一组或一组星系。
这些星团和群团内部漂浮着非常热的气体。
有时,这种气体会从宇宙微波背景中撞击经过的光子,并将其提升到更高的能量。
当我们制作宇宙微波背景的地图时,我们看到组和团是背景顶部略热的小斑点。
这种技术使我们能够绘制出非常遥远的集群和群体,即使是那些太远而无法通过其他方式直接观察的集群和群体。
天文学家和宇宙学家很乐意利用这些调查来了解宇宙中物质的分布,这可以帮助我们解开暗物质和暗能量的本质。
但是星团和星系是非常复杂的地方,我们需要了解所有使星团和星系团内部的气体变热的物理学,然后才能用它们来梳理暗物质和暗能量。
最重要的过程之一是反馈,其中物质落到超大质量黑洞上,但在被吞噬之前,它以高能粒子和辐射爆炸的形式喷射到群和星团环境中。
宇宙学家长期以来一直使用对这些效应的高度详细的模拟来了解正在发生的事情。
但要真正建立一个可靠的宇宙模型,我们需要许多不同的模拟和许多不同类型的参数来探索所有的可能性。
然后我们需要将所有这些不同的可能性与我们观察到的东西联系起来,并用它来梳理暗物质和暗能量的特性。
为了实现最后一步,一组研究人员使用CAMELS模拟套件以及复杂的机器学习算法,将暗物质和暗能量特性与我们在宇宙中实际观察到的Sunyaev Zel'dovich效应联系起来。
他们现在才刚刚开始使用阿塔卡马宇宙学望远镜中的暗能量巡天望远镜与真实观测结果建立联系。
希望未来沿着这些思路进行的研究将为了解宇宙这些黑暗奥秘的本质提供一个重要的窗口。
昆仑山神秘事件经过
一位牧民冒险进入谷地寻马。
几天过去后,人没有出现,而马群却出现了。
后来他的尸体在一座小山上被发现。
衣服破碎,光着双脚,怒目圆睁,嘴巴张大,猎枪还握在手中,一副死不瞑目的样子。
让人不解的是,他的身上没有发现任何的伤痕或被袭击的痕迹。
到处都是倒毙的死牛和其他动物的骨骸,整个山坡充满了一种死亡的气息。
地质队认为这情况太过反常,为了寻求根源,他们迅速组织起来考察谷地。
考察后发现该地区的磁异常极为明显,而且分布范围很广,越深入谷地,磁异常值越高。
地质学家根据磁异常的现象推测在电磁效应作用下,云层中的电荷和谷地的磁场相互作用,产生电荷放电,电使这里成为多雷区,而雷往往以奔跑的动物作为袭击的对象。
科学无法解释的诡异现象上有闪电、下有暗河的昆仑山之谷与其地狱之门之称可谓是名副其实。
但对死亡之谷的秘密,地质学家的解释也只是触摸到一些皮毛,更艰巨的考察任务还在后头。
科学技术的发展让我们坚信,世界上没有永远的秘密,死亡谷之谜最终将为科学所解答。
火星生命的迹象对火星车来说可能太难以捉摸无法探测到
这张照片是由火星车机械臂上的沃森相机在2023年1月20日拍摄的,这是该任务的第684个火星日,或sol。
(Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS)(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(By Charles Q. Choi):一项新的研究发现,目前探索火星的机器人可能无法探测红色星球上潜在的生命痕迹。
近半个世纪前,美国国家航空航天局(NASA)向火星发射的两颗海盗号轨道飞行器发现,这颗红色星球在其历史早期,大约30亿至40亿年前,其表面存在液态水。
后来的任务支持了这些发现,表明生物可能曾经生活在那里,而且可能仍然存在,因为几乎在地球上任何有水的地方都能发现生命。
然而,美国宇航局的两个海盗着陆器在火星土壤中没有检测到明确的本地有机化学物质,即使是十亿分之一的水平。
即使是美国宇航局最新的高度先进的仪器“好奇号”和“坚韧号”也仅仅在古老的火星湖床和河流三角洲中发现了简单有机分子的痕迹。
而这些化合物并不是生命的确凿证据;科学家强调,它们可能是由地质过程产生的。
仍然不确定的是,搜寻火星上过去或现在生命的努力没有成功,是因为这颗红色星球一直都很贫瘠,还是因为发送到那里的探测器不够敏感,无法探测到现场的任何生命。
为了帮助解开这个谜,科学家们测试了目前或可能被送往火星的仪器以及高度敏感的实验室设备。
研究人员分析了红石的样本,红石是智利阿塔卡马沙漠中一个河流三角洲的遗迹,阿塔卡马沙漠是地球上最古老和最干燥的沙漠之一。
这些沉积物形成于大约1亿至1.6亿年前的高度干旱条件下,非常类似于火星的杰泽罗陨石坑,毅力号目前正在对其进行调查。
红石经常经历为生活在那里的微生物提供水分的雾。
科学家们使用的最先进的实验室技术发现了一种生物化学物质的混合物,这种混合物来自那里已经灭绝的微生物和活着的微生物。
在红石检测到的DNA序列中,约有一半来自“黑暗微生物群”——即研究人员尚未正确描述的微生物。
然而,目前在火星上或计划在火星上使用的测试平台版本的仪器——包括一个比好奇号上的仪器灵敏10倍的仪器——几乎无法检测到红色石头样本中的有机生命迹象。
该研究的主要作者、马德里天体生物学中心的Armando Azua-Bustos告诉Space.com说:“我原本预计,我们为了检测红石生命证据而测试的试验台仪器会更好,我们知道这些仪器使用的是任何微生物实验室都可能找到的工具。
”“而他们没有。
”这些发现表明,如果微生物生命在数十亿年前确实存在,火星探测器将很难(如果不是不可能)检测到预期今天在红色星球上存在的低水平有机物。
“我们仍在学习如何探测火星上存在生命的证据,”阿祖阿-布斯托斯说。
“目前送往那里的仪器有其局限性。
但这并不是因为它们设计糟糕。
我们仍处于学习曲线上。
”研究人员建议,未来的火星任务应该旨在将样本从红色星球返回地球,在那里他们可以通过科学家拥有的最先进的设备进行测试,以帮助解决火星上是否曾有生命存在的难题。
顺便说一下,美国国家航空航天局和欧洲航天局的目标就是这样做,最早在2033年将毅力号收集的材料运回地球。
未来的研究可以分析红石的黑暗微生物群。
阿祖阿-布斯托斯说,这些微生物要么与任何已知的微生物如此不同,以至于它们无视当前的类别,要么它们是数百万年前有水时曾经生活在该地区的生命的残余,“现在没有任何亲属可以与它们进行比较”。
总的来说,阿祖阿-布斯托斯指出,红石很可能还有待发现。
他说,这项新工作“就像在纽约的一条街道上取样,来描绘整个纽约的特征”。
科学家们周二(2月21日)在《自然通讯》杂志上在线详细介绍了他们的发现。