研究星系形状有助于识别宇宙大爆炸造成的空间褶皱

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原作：Sharmila Kuthunur

翻译：丁泽杨

校译：牧夫天文校对组

编排：赵书晨

后台：李子琦

https://www.space.com/galactic-geometry-big-bang-wrinkles-baos

研究星系形状有助于识别宇宙大爆炸造成的空间褶皱。

科学家们表示，这种新方法亦有助于完善宇宙空间绘制。

天文学家发现了一种新方法，可用于探测宇宙中最古老的特征之一。

重子声波振荡(Baryon Acoustic Oscillations，简称“BAO”)生成于宇宙诞生后最初的38万年间，是一种流经宇宙物质的细微褶皱。如今，作为少数能够帮助人们追溯宇宙大爆炸的线索之一，重子声波震荡成为了宇宙学界的热门主题。此外，天文学家能够借助重子声波振荡测量宇宙学距离以及宇宙的膨胀速度，这再一次说明了重子声波振荡的重要性。

BAO分布示例图像

图源：Zosia Rostomian, Lawrence Berkeley National Laboratory

历年来，天文学家观察重子声波时都重点关注星系团整体，但在一项新的研究中，星系团整体不再是观察重点，研究人员旨在通过观察星系形状和拉伸方向，以探测出一些曾被忽视的波。研究人员写道，星系形状和拉伸方向能够成为“潜力巨大的宇宙探测工具”，但迄今为止却一直为人所忽视。

为了填补这一空白，研究小组通过研究这些星系的拉伸状态，对约100万个星系之拉伸方向上的不规则现象进行观察。相应地，研究人员能够从观察结果得知被观察星系附近施加引力的星系之数量。然后，研究人员放大了那些拉伸程度不高的星系，这些星系在数据库中显得格格不入。

西班牙科尔多瓦大学（University of Córdoba）的天体物理学家安东尼奥·奎斯塔(Antonio Cuesta)是这项新研究的作者之一，他在一份声明中表示:“（有些）星系没有指向它们应该指向的地方，而统计数据告诉我们，星系未指向之处恰是重子声学振荡所在，原因在于重子声学振荡也起到了引力点的作用。”

根据这项新研究，探测BAO的新方法具有独立性，可以帮助研究人员更准确地测量星系在宇宙中的位置和它们之间的距离。科学家们称，最终，这些测量结果能够帮助人们绘制更加精准的宇宙地图。

通过使用这一全新的研究方法，研究人员还得知了更多有关宇宙膨胀的信息。宇宙膨胀本身就是个谜，这一过程仍在加速进行，速度之快就连科学家也无法解释。该研究团队表示，宇宙中的暗物质和暗能量难以捉摸，而这一全新研究方法亦可帮助研究人员计算二者的数量。此二者之中，人们认为暗能量加快了宇宙空间的膨胀。

这项新研究的开展并不是人类首次对宇宙中的BAO进行探测。2005年，两个独立的研究团队在分析邻近星系的数据时首次探测到了BAO信号，信号的大小约为1.5亿秒差距。

为探测宇宙中的暗物质和暗能量，欧洲航天局于7月发射欧几里得望远镜，宇宙中的BAO信号亦是其探测目标之一。

欧几里得望远镜盘旋在距地球100万英里(160万公里)的高空，近期向地球返回了其首张星空探测图像。

本文在上个月发表于《自然-天文学》期刊。

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责任编辑：陈玮菁

牧夫新媒体编辑部

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图源：Kevin Saragozza