当宇宙在大约130亿年前开始形成时,所有最终形成今天的星系、恒星和行星的物质都像油漆刷上的颜料一样四处飞溅。
现在,一个由150多名科学家和研究人员组成的国际小组发布了一些有史以来最精确的测量结果,这些测量结果是关于所有这些物质在宇宙中的分布情况的。有了这些物质的地图,科学家们就可以试图了解塑造宇宙演化的力量。
该团队结合了暗能量巡天(DES)和南极望远镜的数据,后者对目前的宇宙进行了两次主要的望远镜巡天。该分析报告于1月31日以三篇文章的形式发表在该杂志上。
在分析中,研究小组发现物质并不像之前认为的那样“团块”,这增加了大量证据,表明现有的宇宙标准模型中可能缺少一些东西。
通过追踪这些物质的路径,看看一切都在哪里结束,科学家们可以尝试重现大爆炸期间发生了什么,以及如此大规模的爆炸需要什么样的力量。
为了创建这张地图,分析了来自DES和南极望远镜的大量数据。美国太空望远镜在智利的一座山顶上观测了6年的夜空,而南极望远镜则在宇宙中寻找可以追溯到宇宙诞生之初的微弱辐射痕迹。

科学家们能够推断出宇宙中所有物质的最终位置,并通过严格分析这两组数据集提供了更准确的物质地图。作者说:“与以前的分析相比,它比以前的测量更精确,也就是说,它缩小了物质在哪里形成的可能性。”
结合两种不同的天文观测方法减少了测量误差影响结果的可能性。来自芝加哥大学的天体物理学家Chihway Chang在一份声明中说:“它的功能就像交叉检查,所以它成为了一种更可靠的测量方法。”
分析着眼于引力透镜效应,当一些穿过宇宙的光经过包含大量引力的星系等物体时,会发生轻微弯曲。
常规物质和暗物质可以用这种方法捕获。暗物质是一种无形的物质形式,它构成了宇宙的大部分质量,但它是如此神秘,以至于科学家对它的了解比它的内容更多。它不发光,所以它不可能是恒星行星,但它也不是一堆黑洞。
虽然大多数结果与目前公认的最佳宇宙理论完全吻合,但该理论也有一些裂缝的迹象。
分析的合著者、夏威夷大学天体物理学家埃里克·巴克斯特在一份声明中说:“假设我们的标准宇宙学模型锚定在早期宇宙,目前宇宙的波动似乎比我们预测的要少一些。”
即使今天的物质模型中遗漏了一些东西,该团队相信,使用来自两个不同望远镜调查的信息对天体物理学的未来来说是一个有前途的策略。
Chang说:“我认为这个练习既显示了做这些分析的挑战,也显示了做这些分析的好处。”“当你结合这些不同的角度观察宇宙时,你可以做很多新的事情。”