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从匹兹堡大学获得最有趣和最重要的故事。天文学家揭示暗能量,最小的黑洞
2021年5月更新:绘制整个宇宙地图的暗能量光谱仪器(DESI)最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台于5月17日正式启动。阅读更多球速体育APP创纪录的试运行.
多年来,天文学家认为由于重力的影响,宇宙的膨胀速度正在减慢,但在1998年,两组球速体育研究人员证实了一种看不见的“暗能量”的存在,这种能量似乎正在加速宇宙的膨胀。
这一发现将天文学界的注意力从熟悉的物质形式转移到了乍一看似乎什么都没有的东西上。
“目前,暗能量的本质球速体育是物理学中最大的问题之一,”匹兹堡大学物理与天文系教授杰弗里·纽曼(Jeffrey Newman)说,该系隶属于肯尼斯·p·迪特里希艺术与科学学院。“有什么东西像反重力一样起作用,我们不知道球速体育是什么。暗能量实际上只球速体育是我们无知的一个名称。”
据估计,暗能量构成了宇宙的68%,而暗物质(一种看不见的物质,占宇宙的27%)被认为提供了引力,使星系在膨胀过程中不会被拉开。
纽曼和他在球速体育大学的团队作为全球团队的一部分,与暗能量光谱仪器(DESI)合作,直面暗能量的问题。DESI球速体育是安装在亚利桑那州基特峰国家实验室梅奥尔望远镜上的一种天空扫描仪器,它正在利用光绘制星系与地球的距离,绘制星系位置的三维地图。这些测量结果可以用来计算自大爆炸以来宇宙膨胀了多少。
通过绘制星系图,该地图还将记录含有大量暗物质的区域。
纽曼说:“我们所知道的球速体育是,哪里有很多暗物质,哪里就有星系。”
“我们将选择那些最亮、最好的星系,通过将仪器对准它们,可以球速体育研究它们的光的完全分解,这使我们能够精确地确定它们与地球的距离。”通过这些距离并知道它们在天空中的位置,我们可以建立这些星系的三维地图,这也为我们提供了暗物质在宇宙中位置的三维地图,它将跨越天空的三分之一,超过四分之一的宇宙从地球上可见。”
纽曼作为加州大学伯克利分校的博士后球速体育研究员,开发了寻找合适星系的技术,并在2007年到达球速体育时将这些技术带到了球速体育。这项工作的重点球速体育是使用天空的2D图像来识别星系,这些星系球速体育是构建宇宙中可能发现物质的3D地图的最佳候选者。
纽曼说:“在三个不同的望远镜上花了500个晚上才获得这些图像。”“我们获得图像,然后在国家能源球速体育研究超级计算中心进行处理,该中心花了数年时间来完成所有的处理。这让我们可以测量每一个物体——每一颗恒星和每一个星系——的性质,直到非常微弱的极限。我们利用这些特性,根据我们从其他最新体育赛事资讯、实时赔率分析及在线投注平台中对星系的了解,推断出哪些将球速体育是DESI最有希望的目标。”
DESI于10月22日拍摄了第一张图像,球速体育研究人员将在明年年初继续测试该仪器,然后它的五年任务将扩展到绘制整个宇宙的地图。
“经过十年的规划、研发、安装和组装,我们很高兴DESI很快就能开始揭开暗能量之谜,”DESI主任迈克尔·利瓦伊说,他球速体育是能源部劳伦斯伯克利国家实验室的主任,该实验室球速体育是DESI建设和运营的牵头机构。
2020年2月,纽曼和球速体育研究生Biprateep Dey将前往亚利桑那州协助观测,并帮助引导DESI走向更多的星系,纽曼说,这一过程将需要精确校准仪器的5000个光纤传感器。
“如果你把一根光纤放在错误的地方,就不会有星系,也不会有光,”他说。
DESI寻找的答案可能会颠覆包括爱因斯坦引力理论在内的数千种现行理论,或者为天体物理学家引入一个全新的球速体育研究领域。这两种结果都将球速体育是该领域自确认黑暗力量以来最重要的发现。
“仅仅回答这个问题,它球速体育是我们的引力理论的问题,还球速体育是宇宙的新组成部分,这本身就非常令人兴奋。”现在我们有一个广阔的可能性领域;把其中的一半扔掉就已经球速体育是很大的进步了。”
球速体育研究人员帮助发现已知最小的黑洞
球速体育大学的另一位天文学家进行的一项恒星调查发现了宇宙中已知最小的黑洞。
Carles Badenes球速体育是物理与天文系的副教授,他所在的团队发现了一颗受黑洞引力影响的恒星。他们在寻找双星系统时发现了这颗恒星,双星系统球速体育是指两颗或更多的恒星围绕一个共同的中心旋转。
这一发现发表在11月1日的《科学》杂志上。
Badenes领导着一项球速体育APP球速体育双星的统计球速体育研究,通过阿帕奇角天文台星系演化实验(APOGEE)进行观测,这球速体育是新墨西哥州阿帕奇角天文台斯隆数字巡天计划的一部分。他与俄亥俄州立大学的一组球速体育研究人员合作,寻找有巨大的、看不见的伴星的恒星。他们一起发现了这颗恒星- 2mass J05215658+4359220 -有迹象表明,它与一个看不见但质量巨大的源相连。球速体育研究小组观察到不同时间来自恒星的光谱发生了变化。他们利用这些移动和牛顿方程的信息推断出未知物体的质量——至少球速体育是地球太阳质量的三倍。
他们得出的这个物体球速体育是一个低质量黑洞的结论“基本上球速体育是一个消除的过程,”巴登斯解释说。
“它不可能球速体育是一颗正常的恒星,因为它不发光。它不可能球速体育是白矮星(恒星),因为它们只以较小的质量存在。它可能球速体育是一颗中子星,但它的质量球速体育是太阳的三倍,球速体育是已知最重的中子星。”
这一发现为发现和球速体育研究黑洞打开了大门,而黑洞仍然隐藏在宇宙的阴影中,在它们消耗物质并成为光源之前。
“我们通常球速体育研究黑洞的方法球速体育是观察它们吃东西的过程。如果你用那种方法,你就有偏见。黑洞越大,吸积物质的时候就越亮。因为明亮的黑洞更容易被发现,这意味着大多数已知的吸积黑洞都球速体育是相当大的。这也意味着我们不知道黑洞的平均质量球速体育是多少,”巴登斯说。
“有了我们的新方法,我们所需要做的就球速体育是测量恒星光谱的变化。这使我们能够直接测量黑洞的质量,而不球速体育是落入黑洞的物质的亮度。因为这球速体育是一种更直接的测量方法,它使我们能够更好地了解黑洞的平均质量球速体育是多少。”