暗能量与暗物质获迄今最精确计算

暗能量与暗物质获迄今最精确计算美国天体物理学家的一项分析，对宇宙的组成和演化设置了迄今为止最精确的限制。通过这种被称为Pantheon+的分析，宇宙学家确认宇宙由大约三分之二的暗能量和三分之一的物质组成，这种物质主要以暗物质的形式，在过去数十亿年中加速膨胀。研究结果近日发表在《天体物理学杂志》特刊上。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1329785.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1329785.htm

天文学家利用多重成像的引力透镜揭开超新星揭开暗物质之谜

天文学家利用多重成像的引力透镜揭开超新星揭开暗物质之谜放大到超新星兹威基：从帕洛玛ZTF相机的一小部分开始，即64个"象限"中的一个，每个象限都包含了数以万计的恒星和星系，放大后我们可以看到分别在智利和夏威夷的较大和较清晰的VLT和凯克望远镜进行的详细探索。在分辨率最高的Keck图像上，可以看到超新星Zwicky的四个几乎相同的"副本"。多重图像的产生是由于一个前景星系造成的空间扭曲，在中心位置也可以看到，大约在超新星爆炸地点和地球之间的一半。资料来源：J.Johansson由斯德哥尔摩大学奥斯卡-克莱因中心的ArielGoobar领导的团队发现了一个不寻常的Ia型超新星，即SNZwicky。Ia型超新星在测量宇宙距离方面发挥了关键作用。它们被用于发现宇宙的加速膨胀，导致了2011年诺贝尔物理学奖的获得。新发现的超新星由于其非凡的亮度和多图像的配置而脱颖而出，这是阿尔伯特-爱因斯坦的广义相对论所预测的一种罕见现象。在特殊情况下，大型天体充当了宇宙放大镜的角色。这些放大镜也创造了在天空中不同位置可见的多条光路。在帕洛玛天文台的兹威基瞬变设施探测到这颗超新星的几周内，研究小组用夏威夷毛纳克亚山顶的W.M.凯克天文台和智利的甚大望远镜的自适应光学仪器观测了SNZwicky。凯克天文台的观测解析了多张图像，证实了不寻常的超新星亮度背后的强透镜假说。美国宇航局的哈勃太空望远镜也观测到了SNZwicky的四张图像。在SNZwicky中观察到的多重成像透镜效应是由一个前景星系施加的引力场作为引力透镜的结果。在特殊情况下，大型天体充当了宇宙放大镜的角色。这些放大镜也创造了在天空中不同位置可见的多条光路。观察多幅图像不仅可以揭示强光超新星的细节，还可以提供一个独特的机会来探索导致光线偏转的前景星系的特性。这可以让天文学家更多地了解星系的内部核心和暗物质。凝聚型超新星也是非常有前途的工具，可以完善描述宇宙膨胀的模型。随着科学家们继续解开宇宙的复杂性，SNZwicky的多重成像透镜的发现为研究引力透镜现象及其对宇宙学的影响提供了新的途径。这是揭开暗物质、暗能量和我们宇宙的最终命运之谜的重要一步。"斯德哥尔摩大学的博士后、该研究的共同作者JoelJohansson说："SNZwicky的极度放大给了我们一个前所未有的机会来研究遥远的Ia型超新星爆炸的特性，当我们用它们来探索暗能量的性质时，我们需要这些特性。该项目的主要研究者、斯德哥尔摩大学奥斯卡-克莱因中心主任ArielGoobar教授对这一重大发现表达了他的热情："SNZwicky的发现不仅展示了现代天文仪器的卓越能力，也代表着我们在寻求了解塑造我们宇宙的基本力量方面迈出了重要一步"。斯德哥尔摩大学物理系奥斯卡-克莱因中心领导发现SNZwicky的团队：从左至右依次为EdvardMörtsell,SteveSchulze,JoelJohansson,AnaSaguésCarracedo,ArielGoobar和NikkiArendse。资料来源：奥斯卡-克莱因中心该团队的研究结果已经发表在《自然-天文学》上，论文的题目是"发现具有放大的标准烛光SNZwicky的引力透镜星系群"。该出版物对SNZwicky进行了全面的分析，包括从世界各地的望远镜收集的成像和光谱数据。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368109.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1368109.htm

欧空局欧几里得空间望远镜升空 探索宇宙暗物质和暗能量

欧空局欧几里得空间望远镜升空探索宇宙暗物质和暗能量随后，欧几里得与火箭成功分离。欧洲航天局确认，已通过位于澳大利亚的地面站接收到来自欧几里得的信号。欧洲航天局表示，欧几里得任务旨在探索宇宙两大神秘组成部分——暗物质和暗能量，以帮助了解宇宙的构成。据介绍，欧几里得将观测100亿光年范围内的数十亿个星系，以创建迄今最大、最精确的宇宙3D地图。这一详细图表包含星系形状、位置和运动状况等信息，将揭示宇宙物质分布以及宇宙演变过程，以帮助天文学家推断宇宙暗能量和暗物质的属性，增加人类对重力作用以及宇宙本质的了解。欧洲航天局科学主任卡萝尔·芒德尔说，揭示暗物质和暗能量的本质以及它们在宇宙构造中扮演的角色能够帮助人类了解我们生活的宇宙。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1368721.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1368721.htm

最新研究挑战宇宙暗物质存在理论

最新研究挑战宇宙暗物质存在理论宇宙的膨胀速度受到两种相互竞争的力量的影响：一种是减缓膨胀速度的引力，另一种是加速膨胀速度的暗能量。这张图显示了宇宙历史上的膨胀率，较浅的曲线表示膨胀较快，较陡的曲线表示膨胀较慢。大约75亿年前，宇宙开始加速膨胀，膨胀率发生了明显的变化。宇宙学模型普遍认为，宇宙中约27%为暗物质，普通物质不足5%，其余则为暗能量。其中，暗物质指所有似乎与光或电磁场不相互作用的物质，或只能通过引力解释的物质。人们看不到它，也不知道它由什么组成，但它有助于科学家揭示星系、行星和恒星的行为。在最新研究中，加拿大渥太华大学物理学教授拉金德拉·古普塔结合共变耦合常数理论和疲光理论得出结论称，宇宙中可能没有暗物质。其中共变耦合常数理论描述了自然力如何随着时间的推移而减弱；疲光理论则阐释了光经过“长途旅行”会损失能量。古普塔表示，他提出的新理论已经接受了测试，并被证明与一些观测结果相匹配。基于此前关于宇宙年龄为267亿年的研究，古普塔提出宇宙不需要暗物质存在的说法。“在标准宇宙学中，宇宙的加速膨胀被认为是由暗能量引起的，但实际上是由于自然力在膨胀时减弱，而不是暗能量。”古普塔说。“红移”是指光向光谱的红色部分移动。研究人员分析了文献中关于低红移时星系分布和高红移时声学视界的角大小的最新论文中的数据。古普塔说，目前已有几篇论文质疑暗物质的存在。最新论文是第一篇指出宇宙组成不需要暗物质，同时也能与某些宇宙学关键观测结果相吻合的论文。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424253.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424253.htm

科学简单点：什么是暗物质和暗能量？

科学简单点：什么是暗物质和暗能量？人类对天空的研究已有数千年的历史，而在上个世纪，科学家们才真正开始了解宇宙是如何在一种叫做"万有引力"的力量影响下运动和变化的。万有引力影响着万物，不仅包括物质（科学术语），还包括光。它把我们的身体拉向地球，也在恒星和星系之间的遥远距离上发挥作用。在这段"科学101"视频中，博士后研究员吉莉安-贝尔茨-莫尔曼（GillianBeltz-Mohrmann）和弗洛里安-凯鲁佐雷（FlorianKéruzoré）将探讨科学界的两大谜团：暗物质和暗能量。这些奇怪的影响因素似乎正在以意想不到的方式将宇宙拉伸开来，并将物质聚集在一起。它们加在一起占宇宙的95%，但由于我们看不见、摸不着，所以不知道它们是什么。全球各地的研究人员，包括美国能源部阿贡国家实验室的科学家，正在通过大型宇宙学调查、粒子物理实验以及先进的计算和模拟，研究暗物质和暗能量的本质。引力在星系的形成和移动过程中起着至关重要的作用。随着科学家对宇宙了解的加深，他们发现除非存在大量看不见的物质--比我们尚未发现的物质还要多得多--否则星系的许多行为都是不合理的。这种看不见的物质--或者说暗物质--会产生额外的引力。如果它不存在，有些星系就会飞散，有些星系根本就不会形成。这张图展示了一个真实的例子，说明暗物质如何使螺旋星系的外部区域比只受可见物质引力影响的星系旋转得更快。这种差异表明暗物质的存在，施加了额外的引力。资料来源：阿贡国家实验室我们称它为"暗"是因为我们看不见它。与可见物质（我们能看到的物质，包括恒星、行星、水等）不同，它不会释放或吸收光线，也不会与其他物质相互作用，除非通过引力。我们知道它应该在哪里，但当我们观察时却什么都没有。这就像看到池塘里的涟漪，却看不到是什么造成的。与此同时，另一些东西正在推动宇宙以越来越快的速度膨胀。据我们所知，宇宙从138亿年前开始就一直在膨胀。天体之间的空间不断增大，就好像空间本身被拉伸开来，就像气球充气时的表面一样。科学家本以为这种膨胀的速度会随着时间的推移而减慢，但他们却发现了相反的情况。大约50亿年前，宇宙膨胀的速度开始加快。我们不知道是什么导致了这种加速膨胀，但我们把它命名为暗能量。来自暗物质的引力可以弯曲从遥远星系发出的光线，导致它们的图像在到达我们的望远镜时出现扭曲。这种现象被称为引力透镜，它揭示了暗物质的存在，即使我们看不到它。资料来源：阿贡国家实验室据科学家所知，可见物质只占宇宙的5%。暗物质和暗能量据信分别占另外的27%和68%。换句话说，我们所熟知的--可见物质--根本无法解释宇宙绝大部分物质的性质。那么，科学家们是如何试图解开这个谜团的呢？什么是暗物质和暗能量？为了找出答案，我们需要数据，而且是大量的数据。为了收集这些数据，科学家们建造了巨型望远镜和照相机。其中包括外太空的哈勃太空望远镜和詹姆斯-韦伯太空望远镜；南极洲的南极望远镜；亚利桑那州的暗能量光谱仪；以及智利的暗能量勘测和即将建成的维拉-C-鲁宾天文台。宇宙主要由暗能量和暗物质组成。可见物质（我们能看到的一切，包括恒星和行星）只占宇宙的5%左右。科学家们正在研究这未知的95%的性质。图片来源：阿贡国家实验室这些灵敏的仪器对天空进行勘测，以揭示星系在宇宙中的位置和移动情况。超级计算机帮助科学家对宇宙进行详细模拟，并分析来自望远镜的数据。除了在天空中寻找答案，科学家们还在建造敏感的探测器，以直接在地球上寻找暗物质。美国能源部阿贡国家实验室的研究人员通过参与这些大型宇宙学调查、粒子物理实验以及使用先进的计算和模拟，为暗物质和暗能量的研究做出了贡献。来自这些测量和模拟的信息帮助科学家绘制出暗物质存在的地图，并提供了有关暗能量性质的线索。随着我们的望远镜、超级计算机和其他仪器越来越先进，我们发现越来越多的证据表明，我们遗漏了一些重大的东西，科学家们正在努力了解它可能是什么。阿贡科学家们的工作正在让世界离揭开这些宇宙之谜越来越近。编译自:ScitechDaily相关文章:科学简单点：什么是超级计算？科学简单点：什么是人工智能？科学简单点：什么是量子力学？科学简单点：什么是水力发电？科学简单点：什么是核能？科学简单点：什么是气候复原力？科学简单点：什么是纳米科学？...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425688.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425688.htm

欧几里得：勘测整个宇宙以了解暗物质和暗能量的太空望远镜

欧几里得：勘测整个宇宙以了解暗物质和暗能量的太空望远镜这项任务原本计划使用俄罗斯的联盟号火箭从欧洲法属圭亚那的太空港发射，但在俄罗斯入侵乌克兰之后，欧空局和俄罗斯之间的合作被停止了。因此，取而代之的是该望远镜从佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地发射，于美国东部时间7月1日星期六上午12点11分升空。该望远镜将前往一个名为L2的轨道，即第二个拉格朗日点，这与詹姆斯-韦伯太空望远镜和其他太空望远镜使用的轨道相同。这一轨道具有高度的稳定性，对于像"欧几里德"这样旨在收集极其详细的宇宙观测数据的任务来说尤为重要。如果行程顺利，欧几里德应该在四周内到达L2，然后进行两个月的准备工作，然后在10月初左右开始科学观测。在被封装在SpaceX猎鹰9号整流罩中后，2023年6月29日，欧几里德号被运往美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角航天发射场（SLC-40）图/欧空局欧几里德号将对宇宙进行广泛和深入的调查，将图像拼接在一起，创建一个宇宙地图，以帮助了解两个神秘的概念：暗物质和暗能量，前者约占存在的一切的27%，后者约占宇宙的68%。我们可以观察到的每一个原子、分子和物质都构成了剩下的5%的微小物质，被称为普通物质或重子物质。该望远镜正前往詹姆斯-韦伯太空望远镜所使用的相同轨道。我们知道，暗物质和暗能量必须存在，因为星系的运动和宇宙的扩张方式。然而，它们是非常难以研究的，因为暗物质不与光互动，而暗能量是一种未知的能量形式。所以要找到它们的证据，我们需要在一个非常大的范围内寻找。欧空局欧几里德项目经理朱塞佩-拉卡在一次新闻发布会上解释说："如果你想研究宇宙学并观察整个宇宙，你需要进行一次大调查，而欧几里德是专门为此设计的，它的望远镜角度非常广，可以在很短的时间内覆盖大部分可以观察到的宇宙。"携带欧空局欧几里德任务的SpaceX猎鹰9号火箭欧几里德望远镜将在其六年的任务中观测36%的天空，为了观测这么大的区域，望远镜需要有一个非常宽的视野。这是指通过望远镜可以观察到的天空面积，欧几里德的视野相当于是月球大小的2.5倍。与之相比，比如说哈勃太空望远镜，它的视场只有月球的1/12大小。哈勃可以对星系或星云等物体进行非常详细的成像，但是哈勃需要花费大约1000年的时间来勘察与欧几里德相当的天空区域。我们知道，暗物质和暗能量必须存在，因为星系的运动和宇宙的扩张方式。如果你想知道为什么"欧几里德"只勘测三分之一以上的天空，那是因为在天空的其他区域不可能看到遥远的星系，因为这些遥远的物体被我们银河系内较近的恒星和尘埃所阻挡。欧几里德将有两台仪器：可见光仪器或VIS，在可见光波长下工作；近红外光谱仪和光度计或NISP，在近红外下工作。覆盖这两个波长使研究人员能够看到被红移的星系，这意味着由于它们正在远离我们，来自它们的光线被移向光谱的红端。通过结合这两台仪器的观测结果，欧几里得的观测结果可以被用来创建一个显示宇宙中可见物质分布的三维地图。但是暗物质是不可见的--这就是为什么它如此难以研究。它不能被直接观察到，但可以通过观察我们能看到的物质的分布来推断它的存在。欧空局"欧几里德"任务的直径为1.2米的主镜，用于揭开黑暗宇宙的面纱，在组装、整合和测试期间可以看到欧几里德项目科学家RenéLaureijs解释说："暗能量和暗物质通过它们对可见宇宙中物体外观的非常微妙的变化来显示自己。"欧几里德项目使用的研究暗能量和暗物质的两种主要方法是弱透镜和星系聚类。使用两种方法来研究同一事物，使研究人员能够相互检查他们的结果，希望能得出更准确的结论。引力透镜是一种效应，在这种效应中，像星系或星系团这样的非常大的物体的引力使时空扭曲，就像一个放大镜，改变来自前景物体后面的遥远物体的光线。这张图片说明了欧几里德的测量结果如何被用来推断暗物质在整个宇宙中的分布方式。通过观察这种透镜效应有多强，科学家可以计算出前景物体的质量--他们可以将这个计算出来的质量与前景星系中可见物质的质量进行比较。如果计算出的质量和观察到的质量之间有很大的差异，这就表明前景中存在大量的暗物质。另一个效应-星系集群，指的是星系在宇宙中的三维分布情况。随着宇宙的扩张，星系正在远离我们，导致红移。科学家可以利用一种叫做重子声学振荡的现象，将星系的实际距离与它的红移进行比较，这可以显示宇宙膨胀的速度--这与暗能量直接相关。结合起来，这些方法应该能帮助宇宙学家比以往更多地了解暗物质和暗能量。为了收集这些数据，欧几里德号将在其任务期间从120亿个物体中拍摄大约100万张图像。这应该使我们离能够探测和研究这些难以捉摸的现象，以及了解我们周围宇宙的构成更近一步。"它不仅仅是一个空间望远镜，"Laureijs说，"它实际上是一个暗能量探测器。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1369027.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1369027.htm