▲ 依據(jù)科學(xué)家最新計(jì)算，正常物質(zhì)和暗物質(zhì)的總和占宇宙物質(zhì) - 能量密度的 31.5%，剩余的暗能量占 68.5%。
北京時(shí)間 11 月 12 日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，構(gòu)成宇宙的物質(zhì)是難以衡量的，我們知道宇宙中物質(zhì) - 能量密度大部分由暗能量組成，暗能量是一種神秘的未知力量，促使宇宙膨脹。同時(shí)，我們知道剩余的宇宙成分是正常物質(zhì)。
準(zhǔn)確地計(jì)算宇宙中暗物質(zhì)、暗能量以及正常物質(zhì)的比例很難，但目前研究人員表示，他們已進(jìn)行了迄今為止最精確的測(cè)量，用于確定這些物質(zhì)的相應(yīng)比例。
依據(jù)他們的計(jì)算，正常物質(zhì)和暗物質(zhì)的總和占宇宙物質(zhì) - 能量密度的 31.5%，剩余的暗能量占 68.5%。
美國(guó)加州大學(xué)天文學(xué)家穆罕默德 · 阿卜杜拉（Mohamed Abdullah）說(shuō)：“如果宇宙中所有物質(zhì)均勻分散在空間中，平均質(zhì)量密度僅是每立方米 6 個(gè)氫原子。然而，既然我們知道 80% 的宇宙物質(zhì)實(shí)際上是暗物質(zhì)，因此宇宙物質(zhì)大多數(shù)并不是由氫原子構(gòu)成，而是一種宇宙學(xué)家尚未了解的神秘物質(zhì)。”
理解暗能量實(shí)際上對(duì)于我們分析宇宙是至關(guān)重要的，目前我們并不知道暗能量是什么，暗能量名稱中的 “暗”指是該物質(zhì)非常神秘，它似乎是驅(qū)動(dòng)宇宙膨脹的力量，其速度已被證明很難縮小至某個(gè)特定的點(diǎn)。
一旦我們更好地理解暗能量膨脹速率，就能更好地理解整個(gè)宇宙的演變過程，因此，一般而言限制暗能量的性質(zhì)對(duì)于理解宇宙學(xué)是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，有多種方法可以做到這一點(diǎn)。
阿卜杜拉和研究同事采用一種基于物質(zhì)在星系團(tuán)中運(yùn)動(dòng)方式的方法，星系團(tuán)是由數(shù)萬(wàn)個(gè)星系通過引力結(jié)合在一起的。一般來(lái)講，星系團(tuán)是測(cè)量宇宙物質(zhì)的一種好 “工具”，這是因?yàn)樗鼈兪怯捎钪嫔芷谥兄亓ψ饔孟戮奂谝黄鸬奈镔|(zhì)組成，最早形成于 138 億年前。
在一定空間中觀測(cè)的星團(tuán)數(shù)量對(duì)于分析宇宙物質(zhì)非常敏感，這是一種合理的宇宙物質(zhì)測(cè)量方法，但這并非一個(gè)簡(jiǎn)單的任務(wù)。阿卜杜拉說(shuō)：“宇宙物質(zhì)比例較高的區(qū)域會(huì)形成更多的星系團(tuán)，對(duì)于我們研究小組而言，重大挑戰(zhàn)是測(cè)量星系團(tuán)數(shù)量，之后確定哪個(gè)‘剛好正確’。但精確測(cè)量任何星系團(tuán)的質(zhì)量都是很困難的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)物質(zhì)是黑暗的，我們無(wú)法使用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)?！?/p>
研究小組使用一種叫做 “GalWeight”的技術(shù)有助于解決該問題，它利用星系團(tuán)內(nèi)部和周圍的星系軌道來(lái)確定哪些星系實(shí)際屬于現(xiàn)已確定的星系團(tuán)，而哪些星系不屬于，準(zhǔn)確率達(dá)到 98% 以上。他們指出，這將提供一個(gè)更準(zhǔn)確的星系團(tuán)數(shù)量統(tǒng)計(jì)，反過來(lái)這將形成更精確的質(zhì)量計(jì)算。
新墨西哥州立大學(xué)天文學(xué)家阿納托利 · 克萊平（Anatoly Klypin）解釋稱，使用我們的 GalWeight 星系軌道技術(shù)的一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)是，我們的團(tuán)隊(duì)能單獨(dú)確定每個(gè)星系團(tuán)的質(zhì)量，而不是依靠更間接的統(tǒng)計(jì)方法。
研究小組將該技術(shù)應(yīng)用到 “斯隆數(shù)字巡天計(jì)劃”搜集的觀測(cè)數(shù)據(jù)中，并創(chuàng)建了一個(gè)星系團(tuán)目錄，然后將這些星系團(tuán)與數(shù)值模擬星系進(jìn)行比較，從而計(jì)算出宇宙中物質(zhì)的總量。
研究小組結(jié)果顯示宇宙 31.5% 是物質(zhì)，68.5% 是暗能量，這與其他宇宙物質(zhì) - 能量密度測(cè)量結(jié)果非常接近。加州大學(xué)河濱分校天文學(xué)家吉莉安 · 威爾遜（Gillian Wilson）說(shuō)：“我們已成功地利用星系團(tuán)技術(shù)進(jìn)行最精確的測(cè)量計(jì)算?！?/p>
此外，這是首次使用星系軌道技術(shù)，該技術(shù)獲得的數(shù)值與那些使用非星系團(tuán)技術(shù)的團(tuán)隊(duì)所獲得的數(shù)值相一致，這些非星系團(tuán)技術(shù)包括：宇宙微波背景各向異性、重子聲波振動(dòng)、Ia 型超新星或者引力透鏡。
研究小組指出，該結(jié)果證實(shí) GalWeight 技術(shù)是一項(xiàng)非常有用的工具，可繼續(xù)探測(cè)和確定宇宙學(xué)性質(zhì)。目前該研究結(jié)果發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。
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