物质占宇宙物质和能量总量的31%

作者:小菜 更新时间:2024-12-24 点击数:
简介:像金发姑娘一样,该团队将测量的星系团数量与数值模拟的预测进行了比较,以确定哪个答案刚刚好。

鸣谢:uux.cn/Mohamed Abdullah 埃及国家天文学和地球物理学研究所/日本千叶大学据千叶大学:宇宙学中最有趣也是最重要的问题之一是,宇宙中存在多少物质?包括千叶大学科学家在内的一个国际团队,现在已经第二次成功测量出物质总量。

在《天体物理学杂志》上

【菜科解读】

像金发姑娘一样,该团队将测量的星系团数量与数值模拟的预测进行了比较,以确定哪个答案刚刚好。

鸣谢:uux.cn/Mohamed Abdullah 埃及国家天文学和地球物理学研究所/日本千叶大学据千叶大学:宇宙学中最有趣也是最重要的问题之一是,宇宙中存在多少物质?包括千叶大学科学家在内的一个国际团队,现在已经第二次成功测量出物质总量。

物质占宇宙物质和能量总量的31%

在《天体物理学杂志》上发表的报告中,该团队确定物质占宇宙中物质和能量总量的31%,其余由暗能量组成。

宇宙学家认为,总物质中只有约20%是由常规或‘重子’物质组成的,其中包括恒星、星系、原子和生命,第一作者Mohamed Abdullah博士解释说,他是日本千叶大学埃及国家天文和地球物理研究所的研究员。

大约80%是由暗物质组成的,其神秘的性质尚不清楚,但可能由一些尚未发现的亚原子粒子组成。

阿卜杜拉的前研究生导师、加州大学默塞德分校负责研究、创新和经济发展的副校长吉利恩·威尔逊 Gilpan Wilson说:研究小组使用了一种经过验证的技术来确定宇宙中的物质总量,即将观察到的单位体积星系团的数量和质量与数值模拟的预测进行比较。

目前观察到的星团数量,即所谓的‘星团丰度’,对宇宙条件,尤其是物质总量非常敏感。

弗吉尼亚大学的Anatoly Klypin说:宇宙中更高比例的物质将导致更多的星系团形成。

物质占宇宙物质和能量总量的31%

但是很难精确测量任何星系团的质量,因为大多数物质都是黑暗的,我们无法用望远镜直接看到它。

为了克服这个困难,研究小组被迫使用星团质量的间接示踪剂。

他们依赖的事实是,较大质量的星团比较小质量的星团包含更多的星系 质量丰富度关系:MRR。

因为星系由发光的恒星组成,每个星系团中的星系数量可以用来间接确定其总质量。

通过测量斯隆数字巡天的样本中每个星团的星系数量,该团队能够估计每个星团的总质量。

然后,他们能够将观察到的单位体积星系团的数量和质量与数值模拟的预测进行比较。

观测和模拟之间的最佳匹配是宇宙由31%的总物质组成,这一值与使用普朗克卫星的宇宙微波背景 CMB观测获得的值非常一致。

值得注意的是,CMB是一种完全独立的技术。

物质占宇宙物质和能量总量的31%

千叶大学的Tomoaki Ishiyama说:我们已经成功地首次使用MRR测量了物质密度,这与普朗克小组使用CMB方法获得的结果非常吻合。

这项工作进一步证明,星团丰度是一种约束宇宙学参数的竞争性技术,是对CMB各向异性、重子声学振荡、Ia型超新星或引力透镜等非星团技术的补充。

该团队将他们的成就归功于第一次成功利用光谱学,这种技术将辐射分离成各个波段或颜色的光谱,以精确确定每个星系团的距离以及与星系团引力相关的真正成员星系,而不是沿着视线的背景或前景入侵者。

以前试图使用MRR技术的研究依赖于更粗糙和更不精确的成像技术,例如使用在某些波长拍摄的天空照片,来确定每个星团和附近星系的距离。

这篇发表在《天体物理学杂志》上的论文不仅证明了MRR技术是确定宇宙学参数的强大工具,还解释了如何将其应用于新的数据集,这些数据集可从大视场、宽视场和深视场成像以及光谱星系巡天中获得,如那些用斯巴鲁望远镜、暗能量巡天、暗能量光谱仪器、欧几里德望远镜、eROSITA望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜进行的巡天。

土星有行星环,地球为啥没有?本来地球曾经有过,火星将来也会有

在太阳系八大行星中,木星、土星、天王星和海王星四个气态行星都有行星环,其中土星环非常显眼也非常漂亮,那么为什么水星,金星,地球和火星这四颗行星都没有行星环呢?本来行星环的形成和行星的形成及其卫星有很大关系,行星形成的时候会不断清理其轨道上的其他小星体,这些小星体会受到行星引力的影响而在行星的外围聚集,由此就有可能形成行星环,太阳系中土星、木星、天王星、海王星四个气态行星的行星环,基本就是这样形成的。

这四颗行星都属于巨行星,它们的引力比岩质行星更大,因此它们能够将星球周围的小物质吸附过来,从而形成行星环。

除了质量不同之外,行星环的形成与行星与太阳的距离也有一定关系,太阳系四个岩质行星都没有行星环,另一个真相也是它们都距离太阳较近,太阳风就比较强烈,而在太阳光的照射下,水分子也无法凝结成冰晶,更无法与尘埃凝聚成较大的小行星等,所以就很不容易形成行星环了。

不过,行星环还有另一种形成模式,就是行星的卫星围绕行星运行的时候,或者其他大个头的小行星或彗星等路过行星的时候,它们若与行星的距离达到洛希极限,那么这颗小星体就会分解成为行星的行星环,比如若月球距离地球大约1万公里的时候,就会被地球的引力撕成碎片,从而变成地球的行星环。

本来在月球形成的时候,就经历过成为地球行星环的一刻,天文学家们普遍认为月球是由于一颗质量较大的天体撞击地球之后形成的,撞击后飞溅出去的碎块曾经形成了地球的行星环,但是由于这个行星环的物质分布很不均匀,导致行星环的物质凝聚融合在一起,形成了月球。

而火星的卫星火卫一由于距离火星较近,并且仍然在一步步靠近火星,所以他将来也有可能会到达火星的洛希极限,从而成为火星的行星环也有一种可能是将来直接撞击的火星上。

星空有约|今年别错过火星和这三颗行星同框

新华社南京2月20日电(记者王珏玢、邱冰清)22日23时31分将迎来火星合金星。

届时,公众将看见两颗明亮行星近距离同框。

中国科学院紫金山天文台科普专家介绍,这是2024年适宜观赏的第一场太阳系行星相合。

什么是行星相合?紫金山天文台科普主管王科超介绍,天文学上定义的合并非两个天体真的合并在一起,而是指两个天体的地心视赤经或地心视黄经相同。

行星合行星、行星合月都指的是两个天体的地心视赤经相同。

不同于每个月会发生多场的行星合月,2024年全年共有12次太阳系行星相合,这与行星在天球上‘走’一圈的时间有关。

王科超说,今年最适合观赏的行星相合,除了2月22日的火星合金星,还有4月11日的火星合土星,以及8月15日的火星合木星。

这四颗行星都很明亮,且这三次相合两个天体间的角距离都不到1度,肉眼就能看到两颗星同框的画面。

何时适合观赏这三次行星相合呢?天文学上合是一个精准时刻,但对公众观测而言,在‘合’的前后几天都可观赏这一天象。

王科超说,三次相合时,两颗行星都位于太阳的西边,观赏时间都在日出之前。

具体到火星合金星,适宜观赏的时间约为日出前一小时,火星合土星的适宜观赏时间约为日出前一个半小时,火星合木星则是在午夜后到日出前都适宜观赏。

肉眼观测这三次相合,两颗行星相距这么近,如何分辨?王科超建议,一是从亮度上看,相合时,金星、木星都明显比火星要亮,土星比火星稍亮些。

二是从方位上分辨,肉眼看去,相合时,火星在天空上位于金星的下方,位于土星、木星的上方。

我们肉眼看到的两颗行星同框,是由于两颗行星及地球在运行过程中,排列成近似一条直线而出现的视觉现象,两颗行星实际上相距甚远,以火星与土星为例,二者间距离约为12亿千米。

加入收藏
Tag: 宇宙大神秘谜案
               

物质占宇宙物质和能量总量的31%

点击下载文档

格式为doc格式

  • 账号登录
社交账号登录