Cehui8訊 新華社洛杉磯5月30日電 由中國天文學家領銜的一個國際研究團隊利用宇宙深處類星體的空間分布，首次成功探測宇宙膨脹歷史，繪制出大尺度結構的宇宙3D圖像，并再次證實了暗能量的存在。

  “為了揭開宇宙加速膨脹的奧秘，天文學家對整個宇宙的測繪一直在向縱深進軍，中國天文學家已經深深融入這項國際前沿大科學計劃，”中國國家天文臺副臺長薛隨建教授30日接受新華社記者采訪時說。

  類星體是由超大質量黑洞驅動的遙遠高光度天體，其非比尋常的亮度來自其中心存在的超大質量黑洞。當物質和能量落向中心的黑洞，它們的溫度不可思議地升高并放出耀眼的光芒，這讓人類可在地球上借助2.5米口徑望遠鏡探測到它們，也由此成為天文學家繪制宇宙圖像的理想天體。

  世界最大星系巡天項目“斯隆數字巡天”近日發布報告指出，通過觀測距離地球68億光年到105億光年之間遙遠類星體的空間分布，斯隆數字巡天的國際科技計劃合作組織“擴展重子振蕩光譜巡天”（eBOSS）的天文學家發現了顯著的重子聲波振蕩信號。

  重子聲波振蕩信號是早期宇宙中聲波振蕩留下的遺跡。從宇宙大爆炸后38萬年到今天，宇宙中都包含相同的重子聲波振蕩信號，所以可將其作為“標準尺”測量宇遙遠天體間的距離從而確定宇宙的膨脹速度。通過望遠鏡的觀測，天文學家可以推算類星體的距離，從而繪制類星體的三維空間分布。在eBOSS運行的兩年內，天文學家利用斯隆地基望遠鏡已精確測量了超過14.7萬顆類星體的三維空間位置。

  工作組聯合負責人、中國科學院國家天文臺天文學家趙公博在聲明中說，類星體非常遙遠，“我們看到的是它們在宇宙誕生之后30億年到70億年間發出來的光，遠在地球形成之前”。

  結合近日測量數據與信號，斯隆數字巡天在6.6個標準差水平上證實了暗能量的存在。這是除超新星、宇宙微波背景輻射觀測之外的暗能量存在的又一獨立證據。

3D測量是指在一個六面體的空間范圍內，能夠表現幾何形狀、長度及圓周分度等測量能力的儀器，又稱為三坐標測量機或三坐標量床。三坐標測量儀又可定義“一種具有可作三個方向移動的探測器，可在三個相互垂直的導軌上移動，此探測器以接觸或非接觸等方式傳遞訊號，三個軸的位移測量系統（如光柵尺）經數據處理器或計算機等計算出工件的各點（x，y，z）及各項功能測量的儀器”。三坐標測量儀的測量功能應包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。

  “暗能量是當前科學中最重大的謎團之一，在這次的國際合作研究中，中國科研人員發揮了非常重要的作用，向著精確測量暗能量、解開其本質之謎邁出了堅實的一步，”國家天文臺星系宇宙學部副主任陳學雷說。

  最新研究成果確認了20年來科學家們建立起的標準宇宙學模型，在該模型框架下，宇宙演化遵從愛因斯坦廣義相對論的預言，即宇宙中除了構成恒星和星系等的普通物質外，還包括不可見的、但具有引力效應的暗物質，以及神秘的暗能量。在當前宇宙中，暗能量占據主導地位，并推動當前宇宙加速膨脹。

  不過，為了理解宇宙的膨脹歷史，一張圖還遠遠不夠。eBOSS項目組仍在通過位于美國新墨西哥州阿帕奇山頂天文臺的斯隆望遠鏡進行巡天觀測。據介紹，隨著項目推進，天文學家將觀測到更多類星體和近鄰星系，測繪的宇宙圖像也將隨之增大。eBOSS結束后，包括暗能量光譜儀、歐洲空間局歐幾里得衛星等下一代巡天項目也將拉開帷幕，將測繪出比eBOSS的圖像精度高10倍的宇宙圖像。

  薛隨建說，在eBOSS之后，中國天文學家參與的國際暗能量巡天計劃會進一步測繪100億光年范圍的宇宙，預計將于2018年啟動。（測繪網 山澗）