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行星周刊｜22年第6期｜人生百味
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What is Design
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本期作者 @27CraneStreet
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【美媒：#暗能量地图揭示宇宙终极命运#】#迄今为止最大的宇宙三维地图# 美国趣味科学网站1月15日发表题为《最大暗能量图可能揭示宇宙命运》的报道，全文摘编如下：

亚利桑那州的一个经过改造的望远镜绘制出了一幅阶段性地图，这已经是迄今为止最大的宇宙三维地图了——而该仪器的五年任务目前还只完成了十分之一左右。

由加利福尼亚州的劳伦斯伯克利国家实验室与全球科学家合作研制的暗能量光谱仪（DESI），是在2015年到2019年安装到基特峰国家天文台的梅奥尔望远镜（这个望远镜位于索诺兰沙漠）上的，并且已经进行了近一年的测绘。

它的目的是创造出更大的宇宙三维地图，从而更好地理解暗能量的物理特性。暗能量是一种加速宇宙膨胀的神秘力量。

参与该项目的伯克利实验室物理学家朱利恩·盖伊说：“它有很多美感。在三维地图中的星系分布中，存在巨大的星团、细丝和空洞。”

他还说：“它们是宇宙中最大的结构。但在它们内部，你会发现非常早期宇宙的印迹以及此后宇宙膨胀的历史。”研究人员希望，了解暗能量的效应可以帮助他们确定宇宙的最终命运。

DESI团队使用了2021年1月发布的一幅巨型宇宙二维地图来让这个仪器为几周后开始的三维测绘做准备。

新的三维地图确定了超过750万个星系的位置，大大超过了斯隆数字巡天项目在2008年创下的约93万个星系的纪录。

在这次对宇宙的三维扫描中，地球处于左下方的位置，望向处女座、巨蛇座和武仙座的方向，巡视距离超过了50亿光年。每个有颜色的点代表一个星系，而这个星系又由1000亿至1万亿颗恒星组成。引力将这些星系聚集成所谓的“宇宙网”，其中有密集的星团、细丝和空洞。

根据伯克利实验室发表的一份声明，在天空中的数以百万计的星系中，DESI收集了其中大约1/3的光谱图像。

通过研究每个星系的光谱颜色，科学家可以确定有多少光线被“红移”——也就是被宇宙膨胀引起的多普勒效应朝光谱的红端拉伸。一般来说，一个星系的红移越大，它远离的速度就越快，距离地球上的观测者也就越远。

我们的宇宙自138亿年前从大爆炸中诞生后一直在膨胀，现在它比我们能够看到的最远距离要大得多——直径至少有920亿光年。

声明说，DESI项目的科学家希望，他们绘制的三维宇宙地图能够揭示宇宙的“深度”，并帮助他们绘制星系团和超星系团的图。由于这些结构携带了它们最初形成时的回响——作为初期宇宙物质的物理特性涟漪，研究人员希望能利用这些数据来确定宇宙膨胀的历史，还有其最终命运。

盖伊说：“我们的科学目标是测量原始等离子体中波的印迹。令人惊讶的是，我们居然能够在亿万年后发现这些波的影响，而且我们的测绘如此之快。”

科学家过去认为，宇宙是以恒定的速度膨胀，或者宇宙中总的物质和能量可能最终导致这种膨胀放慢。但是，上个世纪后期开始的对被称为超新星的强大恒星爆炸的观测显示，这种膨胀实际上正在加速，因此科学家发明了“暗能量”一词来解释这种意想不到的现象。

现在计算表明，暗能量占了可观测宇宙总能量的70%左右。《史密森学会会刊》月刊说，暗能量的效应现在被认为是爱因斯坦的广义相对论中所包含的“宇宙学常数”；了解暗能量已成为近几十年来一项至关重要的科学目标。

声明说，看起来随着宇宙的膨胀会产生出更多的暗能量，而这又加快了宇宙的膨胀。

最终，暗能量的效应将决定宇宙的命运——是会一直膨胀下去直到撕裂自己，还是在某种反向“大爆炸”中再次坍塌。

DESI目前正在每月统计大约250万个星系的红移。该团队预计将在2026年完成三维地图的绘制，届时该望远镜将观测到大约3500万个星系。