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科研人員利用遙遠類星體探測宇宙結構形成史

1月10日, 世界最大星系巡天 eBOSS 國際科學合作組發佈了最新宇宙學研究結果: eBOSS 合作組通過觀測距離我們68億光年到105億光年之間 (對應紅移0.8到2.2之間) 宇宙深處類星體的空間分佈, 發現了顯著的紅移畸變(RSD)信號。 這是人類首次成功利用遙遠的類星體探測宇宙的結構形成歷史。

紅移畸變現象是星體在局部引力勢的作用下形成的一種特殊三維成團模式。 由於該信號與引力直接相關, 它是在宇宙學尺度上研究引力的最重要探針之一。 2001年, 人類首次通過觀測星系的成團性, 在近鄰宇宙中發現了紅移畸變現象。

本次 eBOSS 的觀測結果是人類首次利用宇宙深處的類星體, 在宇宙只有今天大小的1/3到1/2之間的時期, 觀測到了紅移畸變信號。 此結果是繼2017年5月 eBOSS 合作組首次利用類星體發現顯著的重子聲波振盪信號後的又一重大發現, 將對後續的暗能量及引力性質等宇宙學前沿課題研究有重要意義。

本次 eBOSS 合作組共發佈7篇科學論文, 其中2篇分別由中國科學院國家天文臺研究員趙公博和博士研究生王丹丹擔任第一作者, 國家天文臺博士王鈺婷為核心作者。 趙公博自2015年起擔任 SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS;2014-2020) 國際合作組星系成團性工作組聯合組長。 2015年至今, 他領導 eBOSS 合作組按計劃順利完成了類星體巡天觀測和資料處理, 以及暗能量等宇宙學前沿問題研究。

該研究證實了利用高紅移類星體開展宇宙學研究的可行性與優勢, 為後續 eBOSS 類星體、亮紅星系以及發射線星系巡天奠定了基礎。

該專案得到了國家自然科學基金委、中科院重點國際合作專案等的支援。

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