安徽热线 - 安徽地区最专业的新闻资讯网站!
当前位置: 主页 > 国际新闻 > 天文航天 用“21厘米”破解暗能量的本质

用“21厘米”破解暗能量的本质

发布时间: 2021-07-13 10:12:50 来源: 科技日报 作者: 佚名
王斌介绍,暗能量的本质是当代自然科学中的重大难题,同时也是极有可能孕育新物理发现的最前沿科研问题之一。

7月6日,由我国科学家参与的国际合作宇宙学项目——BINGO正式启动。该项目首席科学家、扬州大学王斌教授在接受科技日报记者采访时说:“我们将与全球科学家一起建造观测来自深空的中性氢气体的射电望远镜,通过对宇宙不同演化时期中性氢气体21厘米线辐射的精确观测,揭示宇宙演化物理本质以及暗能量本质。”

伴随着技术进步,人类对宇宙中性氢气体的21厘米线进行精确观测已成为可能,21厘米宇宙学正快速进入人们的视野,成为天文学家探索宇宙大尺度结构、暗物质分布、暗能量状态方程的强有力工具。

宇宙大尺度结构的“录音记录”

宇宙中存在大量中性氢气体,这些气体中的氢原子基态能级超精细结构之间的跃迁会产生电磁波波长为21厘米的线辐射(中性氢21厘米线),是研究宇宙结构和演化的有力工具。伴随着技术进步,着重于对中性氢21厘米线开展观测研究的21厘米宇宙学已逐渐进入人们的视野,标志着研究宇宙大尺度结构、暗物质和暗能量的一个崭新时代即将全面开启。

王斌介绍,暗能量的本质是当代自然科学中的重大难题,同时也是极有可能孕育新物理发现的最前沿科研问题之一。BINGO项目名称的含义,即是通过对宇宙中中性氢气体的观测来捕捉重子声学振荡信号(BAO)。

标准重子声学振荡被喻为宇宙大尺度结构的“录音记录”,是测量宇宙大尺度结构的尺,通过探测不同红移处的重子声学振荡,科学家可以测量宇宙膨胀率随时间的变化,从而精确测量暗能量状态方程等关键宇宙学参数,揭示宇宙加速膨胀的奥秘。

王斌告诉记者,与其他项目相比,BINGO所关注的红移区间有所不同,更注重于宇宙开始加速膨胀后的时期(即大爆炸之后9亿年以来的时期)。特别是通过一种有效的巡天方式——强度映射巡天(Intensity Mapping),BINGO可以以极高的效率获得中性氢在大尺度上的分布,聚焦于揭示重子声学振荡现象和暗能量的物理本质。

21厘米宇宙学领域竞争激烈

“目前,国际上已经建成和正在设计建造的一系列大型射电望远镜设备都瞄准了21厘米宇宙学,这标志着宇宙学的新时代正在开启。”王斌说,近年来,包括我国的500米口径球面射电望远镜(FAST)等在内的数个单口径天文望远镜项目,也先后加入了21厘米宇宙学领域的竞争。此类射电望远镜设施拥有显著优势,可实现相对快速的巡天观测。

目前所有对于重子声学振荡的测量都是通过光学手段,也就是使用光学望远镜,在较低红移处得到的,受仪器探测能力和系统误差影响较大。观测21厘米线使用的是射电望远镜。射电观测被认为是未来探测更遥远宇宙中物质分布的有力手段之一。通过观测宇宙中最常见的成分中性氢在原子基态能级改变时以21厘米波长发出的电磁辐射,可以精确测量中性氢分布的功率谱。中性氢射电观测所依赖的示踪物不同于光学观测,可拓宽重子声学振荡观测的红移范围。

而BINGO项目则是利用射电波,通过对宇宙中中性氢气体的观测来捕捉重子声学振荡信号,从而可以更好地揭示暗能量的本质。

BINGO项目的建设和运行不仅对空间科学、物理学、天文学等学科的科学研究、队伍建设和人才培养具有非常重要的意义,也将有力促进信息、电子、机械等相关学科的进一步融合交叉,提升这些学科的创新能力,优化交叉型新工科人才的培养,对于我国开展相关领域的科学研究起到重要的推动作用。

这项计划获得巴西、英国、法国、瑞士及中国国家自然科学基金委重点项目支持。其中,我国科学家团队主要承担BINGO理论模板、强前景干扰扣除算法、望远镜基建等核心任务,以及开展相关科学研究。

  • 关键词浏览:
  • 暗能量
  • 美哥伦比亚大学爆发支持巴勒斯坦抗议:100多人遭逮捕 参与者面临停课
  • 美国男子在车中遭多枪攻击 靠钱包挡住子弹救一命
  • 日本一处海域呈现神秘颜色:傍晚粉红色 夜间变荧光蓝
  • 日本福井县立大学将开设恐龙系 考生争相咨询
  • 图揭世界9具奇异木乃伊
  • 美国洛杉矶突发枪击案:越南裔厨师持枪疯狂扫射 华人说“离自己仅50米”
  • 美媒:波音工程师称787飞机应停飞检查 波音发言人反驳
  • 美媒:美国部分民众因通胀减少旅行 经济型酒店空置率超50%
  • 美报告:美政府每年被骗损失或高达5210亿美元 诈取纾困金最为猖獗
  • 巴黎奥运会场地水质堪忧 英国运动员赛后将“从头到脚消毒”
  • 法国男子“单挑”悉尼商场持刀嫌犯 获赠澳大利亚永久居留权
  • 英国记者参观伊朗导弹残骸:光燃料箱就11米
  • 巴基斯坦媒体:中国第一季度GDP增长远超预期 凸显中国经济强大韧性
  • 日本一核电站反应堆被曝零件脱落 此前曾经历强震
  • 日本一游乐场突发事故:近3米长装饰物从运行中的海盗船掉落 直击游客坐席
  • 日本准备重启该国规模最大核电站 当地民众怒斥:太不像话
  • 澳大利亚购物中心再现暴力事件:青少年舞刀互掷椅子 目击者惊慌
  • 悉尼再发生持刀袭击案:警方定性为恐袭 15岁男子犯案
  • 美媒:飞机遭闪电击中紧急降落 达美航空两星期发生4起事故
  • 美芝加哥市警察执法时向司机连开96枪 被指过度使用武力
  • 这款全球爆红的社交应用,咋成了“互联网垃圾场”?
  • 不到两周时间,Damus就从“开放协议的一次里程碑”变成了色情、博彩等广告漫天飞的“互联网垃圾场”。...

  • 美航天器成功干预行星轨道 避免未来地球遭受撞击
  • 美国国家航空航天局(NASA)官员当地时间10月11日宣布,9月的测试中,“双小行星重定向测试(DART)”航天器成功碰撞目标小行星,并改变其原有运行轨道。...

  • 英国女王伊丽莎白二世国葬仪式举行
  • 综合外媒报道,当地时间19日,英国女王伊丽莎白二世的国葬仪式在位于英国首都伦敦的威斯敏斯特大教堂举行。...

  • 俄罗斯马戏团一黑熊表演中突然扑向驯兽师 现场观众吓坏逃跑
  • 俄罗斯西北部奥洛涅茨市的一场马戏团表演中,一只黑熊突然将驯兽师扑倒在地,在场观众纷纷起身逃离。...

  • 海底火山喷发汤加“失联”伤亡未知 多国发海啸警报
  • 南太平洋岛国汤加的洪阿哈阿帕伊岛海底火山15日发生剧烈喷发后,日本、斐济等多国接连发布海啸警报。...

  • 美国陆军下一代突击直升机方案曝光 将全面取代“黑鹰”
  • 美国西科斯基-波音团队9月7日宣布提交了他们的DEFIANT X提案,用于竞争美国陆军的“未来远程突击直升机”(FLRAA)计划。其对手是贝尔公司及V-280 Valor旋翼原型机。...

  • 中欧班列首次抵达德国威廉港
  • 当地时间13日12时许,中欧班列安徽合肥至德国下萨克森州威廉港首发专列顺利抵达威廉港铁路场站。...

  • 美在阿富汗撤军工作完成超95% 塔利班趁机强势反扑
  • 然而,随着美国及北约部队从阿富汗撤离,塔利班组织近来强攻控制更多阿富汗的领土,阿富汗的不稳定局势正在加剧。...

  • 驻阿富汗美军最高将领移交指挥权
  • 美国国防部12日发布消息称,美军驻阿富汗最高指挥官米勒(Austin S. Miller)当天向美军中央司令部司令麦肯齐移交指挥权。...

  • 外媒:暗杀海地总统的嫌疑人已被拘留
  • 据法新社报道,当地时间7日,海地通讯部长艾克森特斯表示,涉嫌暗杀该国总统莫伊兹的人已被拘留。...

    特别推荐