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新im体育网站详细信息
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  • 最后更新: 2024-05-27 10:36:43
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  • 应用分类: 手机网游
  • 使用语言: 中文
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  • 系统要求: 7.5以上
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  欧几里得望远镜解开暗物质之谜吗?👩‍🏭 《中国新闻周刊》者:杨智杰  发于2023.7.10总第1099期《中国新闻周刊》杂志  北京🦶间7月1日晚23时12分,由欧洲空间局(以下简称欧空局)设计的欧几里得空间望远(以下简称欧几里得望远镜)搭乘美国SpaceX公司的猎鹰9号火箭,从美国佛罗里州发射升空。未来6年,它将勘测超过三分一的宇宙,为超过10亿个星系做“CT扫描”,并绘制出一张宇三维“地图”。  欧空局官网介绍,依欧几里得望远镜观测海量数据,可以前所有地确定过去100亿年中宇宙的膨胀和结演化,并有助于揭开宙学的两大奥秘:暗量和暗物质。  中科学院国家天文台研员巩岩长期研究暗物和暗能量模型,是中巡天空间望远镜(CSST)国家天文台科学研究中心常务副主任他对《中国新闻周刊♾️介绍说,暗物质和暗量,是目前物理学和文学最前沿的研究领🚾,也是笼罩在两个学头顶上的“两朵乌云🥎。多个国家都在相关域攻关,如果将这两谜团破解了,对人类说是非常重大的突破  人类对95%的宇宙还一无所知  2009年,欧空局发射“普朗克”探测卫星,时3年,精准绘制出宇宙微波背景辐射图,是宇宙大爆炸时的遗辐射,被称为宇宙中⛳古老的光。2013年,第一幅反映宇宙诞初期的全景图公开后科学家确认,它几乎美地验证了宇宙标准型。即在宇宙中,所可见的普通物质,包恒星、行星以及我们🙇活中的一切,只占宇⬆️总能量的5%,暗物质占27%,暗能量占68%。  但人们需要解答的问题是,暗物和暗能量到底是什么过去近一个世纪中,🈲多研究者测量发现,星绕星系中心旋转的度大于预测结果,猜存在不可见的物质增了使得恒星旋转的引,科学家将其称为暗质。而暗能量是指驱🌰宇宙加速膨胀的神秘质。暗物质与普通物不同,看不见、摸不、听不到。过去数十,天文学家和理论物学家想尽办法,都无直接探测到暗物质和🎃能量的存在,对其性更一无所知。  2012年,欧几里得计划被欧空局选中实施,自13个欧洲国家、美国、日本等国的2000多名科学家参与了这项计划,耗资约10亿欧元研制完成欧几里🕣探测器。如今,这一几何学之父命名的探器,搭载口径为1.2米的欧几里得望远镜以及一台可见光波长机和一台近红外相机-将在宇宙航行一个月最终悬停在距地球150万公里外的拉格朗日点L2。欧几里德望远镜将与詹姆斯·韦伯❎远镜共享同一位置,同凝望宇宙深处。 欧几里得望远镜的发🔱几经波澜。2022年,欧几里得望远镜建完成,原计划搭载俄斯火箭,从南美洲发,但受俄乌战争影响欧洲和俄罗斯的航天👨‍🚀门合作终止。2022年底,欧空局找到替方案,与美国公司SpaceX合作,发射地点转移到美国。依据空局官网公布的目标欧几里得望远镜将用🐳研究暗能量是否存在或探明宇宙明显急速胀的原因是什么;如暗能量存在,它的特’是什么,并根据观察的宇宙大规模结构,🔅究大爆炸后的宇宙状。  巩岩对《中国闻周刊》介绍说,欧🏔️里得望远镜并不是直探测暗物质,严格地,对暗物质的探测需👩🏿‍🤝‍👩🏾探测到暗物质粒子。物质有多种理论假说其中之一认为,暗物是重质量粒子。过去十年,科学家主要通三种方式探测暗物质利用大型对撞机,测🥞能否撞出暗物质粒子🚨在地下十几公里建立-验室,保证其他粒子法穿透,寻找暗物质其他物质相互作用的迹;在地面或太空探暗物质“湮灭”或衰后产生的常见粒子。迄今为止,人们穷尽上述所有办法,都没🗜️探测到暗物质粒子的-影。  巩岩解释说欧几里得望远镜的工原理是,假设暗物质在,通过对宇宙中海天体的探测,将得到◽数据与相关模型进行照和验证,来确定或🚵除相应的暗物质模型👀这实际上是一种理论的“排除法”。“如人们把暗物质的性质测得足够精确,其他论都无法解释这个数,最后只能用暗物质解释。”巩岩说。 🪁欧空局的官方网站介,欧几里得望远镜主通过两种方式实现科目标。望远镜将测量15亿个背景星系,创建宇宙暗物质分布的三,视图,宇宙学家将借♓推断宇宙历史中的星结构如何形成,以及系结构的生长速度。与暗物质和暗能量的质与数量相关。同时💠欧几里得望远镜也将用重子声学振荡,测🎡宇宙的膨胀率及其变。重子声学振荡可以单理解为宇宙早期的🐕‍🦺音波动,它们在宇宙波背景辐射留下了痕🏁,有助于了解宇宙的化和结构的形成。两方式的测量对象是几🤩相同的天体,结果可交叉检验,减小误差-  作为第四代巡天远镜,欧几里得和哈🥛望远镜有明显区别。哈勃是精测望远镜,清晰拍摄某一小片天内的天体,只能探测🧤空中很小的区域,相于通过‘针孔’观测”巩岩说,想要研究物质和暗能量,望远要看到更广袤的宇宙🏆欧几里得望远镜则是🍏把针孔拿掉”,在更的视野中扫描整个宇的天体。  此外,几里得望远镜也能“-得更远”。天体发出光随着宇宙膨胀被拉💻,会出现“红移现象。红移越大,天体离类的距离越远。欧几😱得同时搭载测量星系⚠️状的可见光相机,以测星系亮度和距离的🤕红外光谱仪,能观测👨‍💻宇宙形成30亿年后的光。“它探测宇宙的度和深度,都是目前🧎‍♀️他望远镜无法比拟的观测数据量之大在同型望远镜中也前所未。”巩岩对《中国新周刊》说。  欧几得望远镜的另一个重科学目标是,通过对宙物质分布结构的分,测量出中微子的质🦽。目前,科学家认为中微子由电子中微子缪子中微子、陶子中子三种不同类型的中子组合而成,现有地实验无法确认三者的量排序。粒子物理学标准模型中,中微子论上质量为零,但地,-实验和观测中表明中子是有质量的。“对种中微子质量之和的确测量,对于了解中🌩️子的质量排序,以及质量获得的机制有着要作用。”巩岩分析,这对于中微子乃至-本物理的研究都会有大推动作用。  无单独完成观测目标 在地球上,光在真空沿直线传播,但在更⛎阔的宇宙中,情况并如此。根据爱因斯坦义相对论的预测,一👩‍👦‍👦遥远星系发出的光,过星系或者星系团这大质量天体,受引力响,会产生轻微弯曲类似于被置于放大镜☎️,其成像形态和亮度🚫会发生改变,这被称🐞引力透镜效应。科学认为,背景光源的扭不是随机的,它与暗-质的引力场相关,可从中探测暗物质的密🛠️分布。  巩岩解释,理想状态下,发光星系等光源、光经过大质量物质、观测者,-点一线时,引力透镜🌠应最强。但在宇宙中一般情况下,光源只发生微弱透镜效应,观测难度增加,这被为弱引力透镜效应。😭式开启探测后,欧几得望远镜将通过弱引🐭透镜效应来绘制暗物分布图。“虽然单个🔮系的形状和亮度变化小,但这是一个统计念,如果把几亿、十♌亿的星系的形状和亮都测一遍,统计效应出来了。”巩岩说。- 因此,欧几里得望镜要观测足够广阔的🔭宙,巩岩介绍说,“🕠设计上,欧几里得望👽镜在可见光观测上只了一个宽波段,有助更准确地测量星系形🍓。”但大型巡天望远🚨普遍使用测光红移技,即用多个波段的测数据来估算红移。欧🍿里得仅用一个可见光🔆波段和几个近红外波🏴󠁧󠁢󠁥󠁮󠁧󠁿,会降低测光红移的确度,“红移测不准对弱引力透镜效应的量也没办法十分准确”巩岩说。  这是🤶几里得望远镜未来探面临的最大挑战之一😔巩岩介绍,如果想圆完成科学目标,欧几得望远镜需要其他望镜的配合。欧空局官也提到,这一望远镜要来自地面望远镜的📻外数据,以改进红移🥧定技术和单个星系的扩散函数建模。但巩提到,不同望远镜如协同观测、协同数据🔨理,对欧几里得望远的测量来说将是非常的挑战。比如,要面👏的挑战包括地面望远️⃣观测容易受大气扰动💲影响,每一次的观测🟩果不同,仪器参数也相同等。  近年来🥫欧洲、中国、美国等🖨️个国家和地区都在致于暗物质、暗能量的🙎‍♀️究和探测。美国国家💆空航天局(NASA)正在研制南希·格雷·罗曼太空望远镜,划2027年发射。中国两米口径的巡天空♾️望远镜(CSST)计划于2024年发射。这些望远镜和欧几里⬜有相似的研究方向,于开展广域巡天观测🔀在宇宙结构形成和演🟧、暗物质和暗能量领开展前沿研究。  2013年,中国巡天空间望远镜计划立项,国科学院国家天文台究员詹虎参与了CSST的研制工作,他对媒体表示,CSST拟于2023年底前交付,计划在2024年发射。据报道,CSST太空飞行器的大小相当一辆大客车,立起来3层楼高。“巡天观测”是CSST的主要使命,它将会覆盖整个👗空面积的40%,积累获得近20亿星系的高质量数据。  NASA研制的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜的,多科学目标中,也同📟包含研究宇宙尺度和💂‍♀️能量,此外,它还将’找宇宙超新星事件等️⃣但它与中国和欧洲的文望远镜又有所不同-,欧空局官方介绍,罗和欧几里得望远镜的命是“互补的”,欧💍里得的测量视野更广而罗曼只是勘测较小区域,但会以更高分率和更大波长覆盖范探测,两者的重叠结,可用于互相检查系统👨‍👦差。  这类巡天望镜最终能否揭开暗物和暗能量的面纱?英兰卡斯特大学天体物学教授、欧几里得科🎰家伊莎贝尔·胡克在💙受采访时提到,欧几得将在几个月后发回对宇宙的“初印象”🐈片,但科学家还要等🚤数年时间,才能拿到量的数据,宣布一些成果。  《中国新🔋周刊》2023年第25期  声明:刊用《中国新闻周刊》稿件经书面授权【编辑:孙静波
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