【】宇宙的形成和成长；密度波动和宇宙关系
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宇宙中充满了数以十亿计的星系--但它们在太空中的分布远非均匀 。 为什么我们今天在宇宙中看到这么多的结构 ， 它是如何形成和成长的？
智利卡内基拉斯坎帕纳斯天文台用麦哲伦巴德望远镜对数万个星系进行了为期10年的调查 ， 为解决这一根本的谜团提供了一种新的方法 。 由卡内基的丹尼尔·克尔森领导的研究结果发表在皇家天文学会月报.
“你怎么形容那难以形容的？”凯尔森问 。 “采取一种全新的方法来解决这个问题 。 ”
“我们的策略提供了新的--和直观的--洞察引力是如何推动宇宙早期结构成长的 ， ”合著者安德鲁·本森(Andrew Benson)说 。 “这是对宇宙学支柱之一的直接的、基于观察的检验 。 ”
卡内基-斯皮策-iMacs红移调查旨在研究过去90亿年来星系生长与周围环境之间的关系 ， 当时现代星系的外观被定义为 。
第一批星系是在宇宙大爆炸后数亿年形成的 ， 大爆炸是由能量极强的粒子组成的热而黑暗的汤 。 当这种物质从最初的爆炸中向外膨胀时 ， 它冷却了 ， 粒子聚结成中性氢气 。 一些斑块的密度比其他的要高 ， 最终 ， 它们的引力克服了宇宙向外的轨迹 ， 物质向内塌陷 ， 形成了宇宙中的第一堆结构 。
密度差异允许在一些地方形成大的和小的结构 ， 而不是在另一些地方形成的结构 ， 这是一个长期的吸引人的话题 。 但到目前为止 ， 天文学家在过去130亿年中如何模拟宇宙中结构的增长的能力还面临着数学上的限制 。
“宇宙中所有粒子之间发生的引力相互作用太复杂 ， 无法用简单的数学来解释 ， ”本森说 。
因此 ， 天文学家要么使用数学近似--这损害了模型的准确性--要么使用大型计算机模拟 ， 对星系之间的所有相互作用进行了数值模拟 ， 但并不是所有粒子之间的相互作用都发生在所有粒子之间 ， 这被认为太复杂了 。
【【】宇宙的形成和成长；密度波动和宇宙关系】
凯尔森解释说：“我们的调查的一个关键目标是计算在众多遥远星系中发现的恒星中存在的质量 ， 然后利用这些信息来制定一种新的方法来理解宇宙中的结构是如何形成的 。 ”
这个研究团队--也包括卡内基的路易斯·艾布拉姆森(Louis Abramson)、香农·帕特尔(Shannon Patel)、斯蒂芬·谢克曼(Stephen Shectman)、艾伦·德雷斯勒(Alan Dressler)、帕特里克·麦卡锡(Patrick McCarthy)、约翰·S·穆尔基(John S.Mulchaey) ， 以及现任优步技术(Uber Technologies)的里克·威廉姆斯(Ri
这样做的结果表明 ， 密度较高的丛集生长得更快 ， 而密度较低的丛集生长得更慢 。
然后 ， 他们能够向后工作 ， 确定密度波动的原始分布和增长率 ， 这最终将成为决定我们今天看到的星系分布的大规模结构 。
从本质上讲 ， 他们的工作提供了一个简单而准确的描述 ， 描述了密度波动为什么和如何在真实宇宙中增长 ， 以及基于计算的工作 ， 这些工作为我们理解宇宙的婴儿期奠定了基础 。
“这太简单了 ， 很优雅 ， ”凯尔森补充道 。
如果没有在拉斯坎帕纳斯安排大量的观察夜 ， 这些调查结果是不可能的 。
“许多机构都没有能力独自承担这样规模的项目 ， ”天文台主任JohnMulchaey说 。 “但多亏了我们的麦哲伦望远镜 ， 我们才得以进行这次调查 ， 创造出一种新颖的方法来回答一个经典的问题 。 ”
“毫无疑问 ， 这个项目需要像卡内基这样的机构的资源 ， 但我们的工作也不可能发生 ， 除非我们能够在基特峰和塞罗托洛洛获得大量额外的红外图像 ， 它们都是国家科学基金会国家光学-红外天文研究实验室的一部分 ， ”克尔森补充说 。
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