大型X射線巡天可以緩解圍繞宇宙“塊狀”的危機(jī)
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eROSITA全天巡天觀測到的星系團(tuán)，紅點(diǎn)表示紅移1天體，大型的危藍(lán)點(diǎn)表示紅移3天體。線巡貴陽外圍（外圍模特）外圍女（微信189-4469-7302）真實(shí)上門外圍上門外圍女，快速安排90分鐘到達(dá)（圖片來源:uux.cn/MPE,緩解 J. Sanders for the eROSITA consortium）
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（羅伯特·李）：對星系團(tuán)在138億年的宇宙歷史中如何演變的一項(xiàng)新分析可能有助于解決圍繞我們宇宙物質(zhì)內(nèi)容“塊狀性”的長期緊張關(guān)系。最終，圍繞它還可能幫助科學(xué)家解決許多其他宇宙之謎。宇宙
eROSITA宇宙X射線源全天空調(diào)查的塊狀第一批數(shù)據(jù)在2022年2月完成了4.5次全天空調(diào)查，包含了對宇宙總物質(zhì)數(shù)量和物質(zhì)平滑度或“同質(zhì)性”的大型的危精確測量。
這些發(fā)現(xiàn)可能有助于解決宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的線巡理論預(yù)測與宇宙大爆炸后誕生的宇宙化石（稱為宇宙微波背景（CMB））觀測之間的差異。目前，緩解兩人在宇宙物質(zhì)的圍繞貴陽外圍（外圍模特）外圍女（微信189-4469-7302）真實(shí)上門外圍上門外圍女，快速安排90分鐘到達(dá)起伏程度上存在分歧。
這種差異被稱為S8張力，宇宙S8是塊狀科學(xué)家用來量化大約2600萬光年范圍內(nèi)物質(zhì)波動(dòng)幅度的參數(shù)。換句話說，大型的危宇宙在大尺度上的線巡整體性。
雖然S8張力對宇宙學(xué)來說可能不像“哈勃張力”那樣是一個(gè)突出的問題，哈勃張力描述了科學(xué)家在宇宙膨脹率計(jì)算中看到的差異，但它仍然代表著一場醞釀中的風(fēng)暴。甚至有人提出，我們可能需要找到全新的物理學(xué)來解決這個(gè)難題。然而，eROSITA的新數(shù)據(jù)帶來了希望，即S8的緊張局勢可以在沒有如此激烈措施的情況下得到緩解。
“eROSITA現(xiàn)在已經(jīng)建立了星團(tuán)演化測量作為精密宇宙學(xué)的工具，”eROSITA星團(tuán)和宇宙學(xué)團(tuán)隊(duì)的首席科學(xué)家Esra Bulbul在一份聲明中說。“我們從星系團(tuán)中測量的宇宙學(xué)參數(shù)與最先進(jìn)的CMB一致，表明從大爆炸后不久到今天，相同的宇宙學(xué)模型仍然成立。”
與eROSITA一起解決醞釀中的宇宙危機(jī)
宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型，或“λ冷暗物質(zhì)（CDM）模型”表明，宇宙在大爆炸后立即是一個(gè)炎熱而密集的光子或光粒子以及自由電子和質(zhì)子的海洋。
人們認(rèn)為這些電子此時(shí)會(huì)無休止地散射光子，這意味著宇宙本質(zhì)上是不透明的。直到大約40萬年后，當(dāng)宇宙膨脹和冷卻到足以允許電子和質(zhì)子足夠接近以結(jié)合并產(chǎn)生第一個(gè)氫原子時(shí)。
在這個(gè)再電離時(shí)代，光子突然被允許傳播，宇宙變得對光透明。這“第一道光”現(xiàn)在幾乎完全均勻地充滿了宇宙，被稱為CMB，或“最后散射的表面”。因?yàn)檫@種光在第一批恒星和星系出現(xiàn)之前就已經(jīng)存在了，所以CMB是追蹤宇宙演化的絕佳工具。
隨著宇宙時(shí)間的推移，第一批原子聚集形成了第一批氣體云，然后第一批恒星聚集成星系，這些星系又聚集成第一批星系團(tuán)，最終形成了已知宇宙中一些最大的結(jié)構(gòu)。
俄羅斯-德國光譜-倫琴-伽馬射線（SRG）航天器上的主要儀器eROSITA對這些星團(tuán)的觀測表明，可見物質(zhì)和暗物質(zhì)占宇宙總能量密度的29%，這與CMB的測量結(jié)果一致。
兩個(gè)版本的eROSITA全天巡天目錄（eRASS1）數(shù)據(jù)（右）地球上空的X射線（右）X射線源。（圖片來源:uux.cn/MPE，j . Sanders für das eROSITA-Konsortium）
在觀測星系團(tuán)時(shí)，eROSITA還能夠使用S8參數(shù)測量物質(zhì)的質(zhì)量。雖然先前的CMB實(shí)驗(yàn)表明S8的值高于標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測的值，但對這顆宇宙化石的eROSITA觀測更符合這些理論預(yù)測。
研究負(fù)責(zé)人、馬克斯·普朗克地外物理研究所博士后研究員維托里奧·吉拉爾迪尼在聲明中說:“eROSITA告訴我們，在整個(gè)宇宙歷史中，宇宙的行為都符合預(yù)期。”“宇宙微波背景下沒有緊張——也許宇宙學(xué)家現(xiàn)在可以放松一點(diǎn)了。”
宇宙幽靈狩獵
eROSITA對星系團(tuán)的觀測還幫助科學(xué)家們更多地了解了被稱為中微子的微小粒子，這種粒子的質(zhì)量和電荷都很小，基本上在雷達(dá)下傳播。事實(shí)上，它們每秒鐘有100萬億個(gè)穿過我們的身體，而沒有被注意到。這不僅使中微子難以被探測到，還為它們贏得了“幽靈粒子”的綽號(hào)。
這些粒子微小的質(zhì)量也使它們能夠以接近光速的速度在宇宙中穿行，天文學(xué)家將它們描述為“熱的”，因?yàn)檫@一事實(shí)。溫度本質(zhì)上是粒子運(yùn)動(dòng)速度的量度。這意味著中微子可以消除宇宙中物質(zhì)的分布，這種作用可以通過研究我們已知的最大宇宙結(jié)構(gòu)的演化來測量。
因此，將星系團(tuán)的eROSITA測量與CMB的觀測相結(jié)合，提供了迄今為止用宇宙學(xué)探測器獲得的最精確的中微子總質(zhì)量測量值。
Ghirardini說:“這聽起來可能有點(diǎn)矛盾，但我們已經(jīng)從宇宙中最大暗物質(zhì)暈的豐富程度中獲得了對已知最輕粒子質(zhì)量的嚴(yán)格限制。”“當(dāng)與地基中微子實(shí)驗(yàn)相結(jié)合時(shí)，我們甚至處于測量中微子總質(zhì)量的突破邊緣。”
eROSITA對宇宙的見解并沒有就此結(jié)束；來自該儀器的數(shù)據(jù)也應(yīng)該能夠揭示宇宙中最大結(jié)構(gòu)的增長率，這是愛因斯坦1915年的引力理論:廣義相對論所預(yù)測的。
對eROSITA觀測到的12，247個(gè)光學(xué)識(shí)別的星系團(tuán)的早期分析似乎表明，在宇宙后期，這一增長率略低于廣義相對論的預(yù)測。
馬克斯·普朗克地外物理研究所的博士后研究員伊曼紐爾·阿蒂斯在聲明中說:“我們可能處于新發(fā)現(xiàn)的邊緣。”“如果能得到證實(shí)，eROSITA將為超越廣義相對論的新的令人興奮的理論鋪平道路。”