發布時間：2020年9月30日
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科技日報記者?劉霞
宇宙學研究領域最重要的目標之一是精確測量宇宙中物質的總量。美國加州大學河濱分校科學家在最近一期《天體物理學雜志》上撰文指出，他們借助新方法，對宇宙中物質的總量進行了精確測量，結果表明，宇宙中物質（包括常規物質和暗物質）占宇宙總質能的約31%，“看不見的”暗能量占剩下的約69%。
研究團隊確定，物質約占宇宙中物質和能量總量的31%。其中大約20%的物質是由常規物質——“重子”物質構成的，這些物質包括恒星、星系、原子和生命；而大約80%的物質是由暗物質構成，暗物質的神秘性質尚不清楚，但可能由一些尚未發現的亞原子粒子組成。?
圖片來源：物理學家組織網
該論文第一作者穆罕默德·阿卜杜拉解釋說，一種確定宇宙中物質總量的成熟方法是：將觀察到的每單位體積的星團的數量和質量與數學模擬的預測結果進行比較，我們可以借助目前觀測到的星團數目來精確測量宇宙間的物質總量。
他進一步解釋說：“物質的比例越高，星團的數量越多。我們現在面臨的挑戰包括兩個：精確測量星團的數量，這一點比較容易解決；精確測量星團的質量，這一點很困難，因為大多數物質是無法用天文望遠鏡觀測到的暗物質。”
鑒于此，研究團隊首先開發出一種利用組成星團的星系的軌道來測量星團質量的工具，借此分析了“斯隆數字巡天調查”望遠鏡提供的觀測數據，創建了公開的星團目錄GalWCat19。最后，他們將該目錄中的星團數量與模擬結果進行比較，確定出宇宙中物質的總量。
研究人員將他們的最新測量結果與其他團隊使用其他技術——如宇宙微波背景各向異性、重子聲波振蕩、Ia型超新星、或引力透鏡得到的測量結果結合，得出結論：物質占宇宙物質和能量總量的31.5±1.3%，其中約20%的物質（恒星、星系、原子和生命等）由通常被稱為“重子”的粒子組成；另外約80%由暗物質組成。
論文作者之一吉利安·威爾遜說：“我們成功利用星團技術進行了最精確的測量之一。這也是星系軌道技術的首次使用，獲得的結果與使用其他技術獲得的結果一致。而且，使用這一技術的巨大優勢在于能夠獨立確定每個星團的質量，而不用求助于更間接的統計方法 。”
總編輯圈點：
宇宙其實很空。若你能在宇宙中開展星際航行，很長很長時間內，你都遇不到什么東西。天文觀測和理論計算總有差距。我們將那些幾乎不與任何其他粒子發生反應的物質，稱作暗物質；將那股推動宇宙擴張的神秘能量，叫做暗能量。科學家通過觀測和計算，此前已經得出了暗物質和暗能量的大概占比。這次，研究團隊用新的測量工具，得出了更為精確的結論：物質和暗物質占宇宙質能的三分之一不到。暗能量鄰居，你們如此之多，卻又如此神秘，真是一個深邃悠遠的謎。
http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2020-09/29/content_1024332.shtml