一种新方法有助于更准确地测量宇宙距离

经过对大约一百万个星系的复杂统计分析后,中国几所大学和科尔多瓦大学的研究小组在《自然天文学》杂志上发表了研究结果。他们已经为这个项目工作了两年多,这将使以新的、更高的精度确定宇宙学距离成为可能。

该研究开发了一种新方法来检测所谓 的重子声振荡(BAO)。这些波的存在于 2005 年首次被证明,是宇宙中仍可检测到的少数大爆炸痕迹之一。它们在宇宙生命的最初 380,000 年中传播,像声波一样在物质中传播,温度如此之高,以至于物质表现得像流体,类似于将石头扔进池塘时发生的情况。随后,宇宙膨胀并冷却到这些波被及时冻结的程度。

这些振荡见证了几乎整个宇宙的历史,有趣的是它们的确切持续时间是已知的(5亿光年),因此它们目前对于测量基于星系之间的距离的宇宙距离非常有用。因此,能够探测到它们并确定它们的大小对于正确地将宇宙绘制到非常遥远的点至关重要。

“这项研究的结果现在使我们能够通过一种新的独立方法探测这些波。通过将两者结合起来,我们可以更精确地确定宇宙距离,”科尔多瓦大学数学系研究员安东尼奥·J·奎斯塔解释道。物理学家,也是该研究的唯一西班牙作者。

新方法:寻找星系方向的异常

这项新研究使用统计方法分析了大约一百万个星系的数据库,特别关注两个截然不同的因素:星系的椭圆率和它们周围的密度。

就其方向而言,由于引力的作用,星系通常会延伸到其他星系数量较多的地方,但在宇宙中的某些地方,这种效应并不那么强烈。安东尼奥·J·奎斯塔解释说:“统计数据告诉我们,正是在这些点上,星系没有指向它们应该指向的地方,重子声振荡就位于这些点上,因为这些波也充当了引力点。”

放眼远方,回望过去

研究人员解释说:“这项研究可能的第一个实际应用是更精确地确定星系的位置以及它们与地球之间的距离,但在某种程度上,我们也在凝视过去。”

这种重子声振荡的新方法是回答一些有关宇宙的重大问题的关键,为天文学世界打开了新的大门。宇宙学距离的建立反过来又为宇宙膨胀的历史提供了新的线索,并帮助我们了解宇宙中暗物质和能量的组成,而暗物质和能量是宇宙中最难以捉摸和神秘的两个组成部分。

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