对宇宙中的“洞”进行精确测量，能否找到暗能量和暗物质之谜？

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宇宙中只有很少或没有星系的区域（也就是所谓的空隙/空洞）可以比以前更精确地测量宇宙膨胀。这项研究着眼于斯隆数字天空调查(SDSS)合作的数据中发现的空洞形状。空洞的形状多种多样，但由于它们没有首选的对齐方向，因此平均而言，足够大的空洞样本可以用作“标准球体”——在没有任何扭曲的情况下，这些空洞应该看起来完全对称。

然而，由于局部速度场引起的附近星系红移的多普勒频移，以及构成宇宙的暗物质和暗能量性质和数量，这些球体的观测形状被扭曲了。这种失真可以在理论上建模，新研究表明现在可以精确地测量它。



这项研究由世界宇宙学领军人物朴茨茅斯大学领导，并发表在《物理评论D》上。利用SDSS上的重子振荡光谱测量系统(BOSS)测量了空间的暗能量和曲率，从而实现了对空间和空间畸变的测量。

（图示）由多普勒频移和暗能量、曲率等因素引起的宇宙空洞平均形状变化

在测量宇宙膨胀的一个关键方面，新方法大大优于BOSS设计的标准重子声波振荡(BAO)技术。新结果与宇宙常数暗能量平坦宇宙的最简单模型相一致，并加强了对其他理论的约束。该研究报告的主要作者、哥伦比亚大学宇宙学与引力研究所的研究员塞沙迪·纳达瑟博士说：这种测量方法极大地提升了以前从老版本那里得到的最佳结果——精确度相当于从一个假设的研究中获得比老版本大四倍的数据，这确实有助于确定暗能量的性质。

这些结果也意味着，欧洲航天局欧几里得卫星任务和暗能量光谱仪器等设施的预期科学成果，甚至可能比之前认为的更好，天文学界在暗能量光谱仪器上投入了大量资源。其他作者包括朴茨茅斯大学的博士生保罗·卡特、研究员汉斯·温瑟博士和朱利安·鲍蒂斯塔博士，以及最近在加拿大担任新职务的朴茨茅斯大学前教授威尔·珀西瓦尔。


本文选自：今日头条