天才一秒记住【爱看小说】地址:https://www.akxss.com
其中一个标志性的观测项目是1977年到1995年的哈佛-史密松CfA巡天计划(HavardSmithsonianCfAsurvey)。
CfA巡天计划测量了大约20000个星系的退行速度并记录了它们在天空中的位置。
利用哈勃定律,人们把退行速度转化成了距离,于是描绘了宇宙中大尺度结构的“天图”
。
他们发现星系们成团地聚集在一起形成了跨越相当大范围的结构,其中最引人注目的是所谓的CfA2长(CfA2GreatWall)。
这一结构是大量星系聚集的产物,它大到光从其中一端传播到另一端需要五亿年以上的时间。
最近的星系巡天发现了更大量的星系。
2dF巡天利用南威尔士的盎格鲁-澳大利亚望远镜从1997年到2002年的观测了超过200000个星系。
2000年开始,计划到2020年结束的斯隆数字巡天(SloaalSkySurvey,缩写为SDSS)到目前为止已经测量了几百万的星系。
实际上现在人们已经有了浩如烟海的星系(以及其他类型的天体)图像,天文学家们不可能一个个去研究它们。
计算机程序可以快速检阅星系,但和人眼(和大脑)比起来,它们对辨别星系的重要特征没那么拿手。
一个聪明的办法是把这些图像都放到网上,并让公众参与进来辨认它们的身份——这一项目被称作“星系动物园(GalaxyZoo)”
。
2dF和SDSS发现了更多大尺度结构,甚至比CfA巡天发现的更大。
其中最大尺度的结构被称为斯隆长城(SloaWall),它大约是CfA2长城的两倍大。
实际上斯隆长城的尺度大到如果把类似尺度的东西首尾相接排起来,整个可观测宇宙只能装下几十个这样的结构。
它们实在是巨大无比,但你最好记住这仅仅是利用超新星和CMB研究的距离尺度的一小部分。
还有更多的星系没有被发现,人们还在观测是否存在更大的结构(人们期望它们并不存在,不过期望的事情未必是真的)。
这些发现都非常令人印象深刻,现在让我们来看看它们对研究引力来说意味着什么。
这些观测所发现的结构都是由引力造成的。
CMB观测表明宇宙很早的时候看起来十分光滑。
为了把光滑的宇宙变成像现在看到的那样充满各种网状结构,宇宙中的物质必须聚集在一起。
物质聚集的形式在大尺度研究得很清楚,但小尺度上就会变得复杂起来。
对于那些对引力感兴趣的人来说,这两个尺度上都包含了丰富的信息,所以我们要把它们分开考虑。
在大尺度下结构的生长比较容易预测。
这主要是因为宇宙中大尺度成团的物体的运动速度和宇宙膨胀相比很慢。
同时大尺度结构的生长对宇宙膨胀的准确速率非常敏感。
宇宙膨胀开始由普通物质主导时,结构就会开始生长。
这一生长先发生于小尺度,然后再到大尺度。
现在,因为能从CMB里了解到生成宇宙结构的种子是什么样的,我们也能计算在大尺度下的宇宙结构是什么样子,然后和天文学家们实际上看到的做对比。
其结果非常有意思。
首先,大尺度下结构的观测有力地表明了宇宙中有某种物质并不和光发生作用。
其中的原因是,如果不存在这样的物质,那么在某些尺度下宇宙应该只有更少的结构。
也就是说,如果所有的物质都和光发生作用,那么早期宇宙的大量辐射就会抑制宇宙大尺度结构的种子的生长,我们能够计算这一抑制。
本章未完,请点击下一章继续阅读!若浏览器显示没有新章节了,请尝试点击右上角↗️或右下角↘️的菜单,退出阅读模式即可,谢谢!