这里是迄今为止最大宇宙三维地图的一小部分

这些点中的每一个都代表一个星系

这张地图上近50,000个点中的每一个都代表一个星系。听起来很多,但这仅仅是重子振荡光谱巡天(BOSS)最近绘制的120万个星系中的大约3%。BOSS正在帮助天文学家弄清楚暗能量如何加速宇宙的膨胀。通过测量我们周围可见物质密度的变化,该调查确定了星系正以多快的速度远离地球和彼此。

斯隆数字天空巡天(Sloan Digital Sky Survey)和BOSS的数百名研究人员花费了十年的时间,在一个体积为6500亿立方光年的区域绘制了这些位置。

虽然二维定位星系相对容易——只需将夜空的图像铺在平面上——但要找到它们与地球的距离,则需要分析每个星系的光谱。在新墨西哥州的阿帕奇角天文台,科学家们每晚都会将斯隆基金会2.5米望远镜对准天空的一个特定区域。为防止银河系的光线干扰,他们用一块约1米直径的铝板覆盖了视野。这块板上有大约1000个孔,每个孔都精确地钻在星系的二维位置上。光纤将来自这些孔的光线传输到一个摄谱仪,该仪器分析光线以确定每个星系远离我们的速度——从而确定其距离。在一个晚上,该团队会处理大约五块这样的板,并确定数千个星系的位置。

他们的数据有助于检验爱因斯坦的广义相对论,该理论预测了宇宙结构的增长速度。“这是我们对广义相对论进行的迄今为止最严格的检验,”BOSS联合主席、苏格兰圣安德鲁斯大学的Rita Tojeiro说,“广义相对论通过了检验。”

本文最初发表于2017年1月/2月号的《大众科学》(Popular Science),标题为“这就是你的宇宙”。

 

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