超過100萬個黑洞的3D地圖追蹤了宇宙暗物質的位置

2025-12-11 03:09:29 分類：休閑 閱讀(8862)

在這個類星體目錄的三維表示中，每一個小點都是個位置一個類星體。中間的黑洞珠海包夜小姐姐[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務快速安排面到付款不收定金部分是銀河系平面將天空一分為二的地方，擋住了視線。地圖（圖片來源：uux.cn/ESA/Gaia/DPAC；Lucy Reading Ikkanda/Simons Foundation；K.Storey Fisher等人2023）
（神秘的追蹤質地球uux.cn）據美國太空網（Keith Cooper）：從近130萬個類星體的位置上組裝了一張巨大的宇宙地圖；其中一些類星體存在于宇宙大爆炸后15億年。
通過將這張新地圖與所謂的宇宙宇宙微波背景（CMB）進行比較，科學家們已經能夠大致驗證宇宙中物質的暗物分布和密度，為宇宙中的超過大規模結構在整個宇宙歷史上是如何演變的提供了更多線索。
該地圖基于1295502個類星體位置和紅移的個位置目錄，被稱為“Quaia”，黑洞是地圖“類星體”和“Gaia”兩個詞的組合，指的追蹤質是歐洲航天局的Gaia天體測量太空任務。蓋亞的宇宙主要目標是繪制銀河系中多達10億顆恒星的位置和運動圖，但在這樣做的暗物過程中，它也觀測到了數百萬個背景星系和類星體。超過珠海包夜小姐姐[微信1662+044-1662][提供外圍女上門服務快速安排面到付款不收定金
西班牙Donostia國際物理中心的Kate Storey Fisher在一份聲明中表示：“我們能夠對早期宇宙中物質如何聚集在一起進行測量，其精度與主要國際調查項目中的一些測量一樣高，這是非常了不起的，因為我們的數據是從以銀河系為重點的Gaia項目中獲得的。”。Storey Fisher領導了組裝地圖的團隊，他在紐約大學時作為博士候選人開始了該項目。
類星體為繪制宇宙學地圖提供了極好的指導。類星體是活動星系的核心，在那里，一個超大質量黑洞貪婪地吞噬著巨大的物質。雖然沒有光從黑洞中逸出，但落在黑洞上的物質在黑洞腹部周圍的螺旋形吸積盤中形成了有序的隊列。這個圓盤變得如此致密，以至于氣體分子之間的摩擦將該區域的溫度提高到數百萬度，而磁場會激起圓盤中的帶電粒子，并以強大的噴流的形式將其噴出。當我們可以看到熱盤和噴流幾乎迎面而來時，它們看起來比宇宙中的任何東西都亮。因此，這種光度使它們成為有用的尺度，即使在巨大的宇宙學距離上也相對容易看到。

一張描述蓋亞數據如何為類星體地圖做出貢獻的信息圖。（圖片來源：uux.cn/ESA/Gaia/DPAC/L.Reading Ikkanda/Simons Foundation/K.Storey Fisher等人2024）
此外，類星體往往集中在宇宙中密度最大的暗物質團中，這是有道理的，因為正是周圍暗物質暈的引力將所有物質吸引到類星體上，以供黑洞進食。因此，通過繪制宇宙中最明亮的物體，我們也能夠繪制出宇宙中最神秘的物質——看不見的暗物質。
Storey Fisher的團隊還將Quaia圖中暗物質的分布和密度與CMB中的溫度波動進行了比較，后者反映了宇宙只有379000年歷史時物質的分布與密度。他們發現，奎亞圖中與密度相關的區域與我們在CMB中看到的大致匹配（稱為CMB的物質功率譜）。隨著Gaia發布的新數據的進一步完善，Quaia地圖可以對我們從CMB中學到的東西提供更嚴格的限制。

藝術家對類星體的印象。（圖片來源：uux.cn/美國國家航空航天局/噴氣推進實驗室-加州理工學院）
紐約熨斗研究所計算天體物理中心的合著者David Hogg說，Quaia目錄并不是真正包含有史以來最多的類星體，甚至不是質量最好的測量結果。事實上，它向我們展示了一些新的東西。
霍格說：“這個類星體目錄與以前的所有目錄不同，它為我們提供了有史以來最大體積的宇宙的三維地圖。”。根據描述宇宙如何膨脹的哈勃常數校準后，這個體積為7.67立方千帕秒（一帕秒是3.26光年，一個千帕秒是10億帕秒或250億立方光年）
描述Quaia目錄和地圖的論文于3月18日發表在《天體物理雜志》上，而將Quaia地圖與CMB進行比較的論文預印本可以在這里找到。