科学家绘3D宇宙图验证爱因斯坦相对论！！

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据日本国立天文台昴星团望远镜官方网站报道，一个由日本京都大学，东京大学和英国牛津大学的天文学家组成的国际研究小组近日发布了首份由FastSound项目给出的宇宙3D图像。FastSound项目旨在对距离地球90亿光年范围内的星系进行详细巡天观测并绘制地图。


借助日本国立天文台“昴星团望远镜”加装的“光纤多天体光谱仪”(FMOS)设备，研究组本次发布的3D地图中包括了大约1100个星系并展示了宇宙在90亿岁时的宇宙大尺度结构，张角直径超过6亿光年，而径向距离则覆盖超过20亿光年。


FastSound项目是昴星团望远镜下的战略性研究项目之一，于2012年3月份开始进行观测工作并将一直持续工作至2014年春季。尽管对宇宙一定范围内的星系进行巡天绘制此前便已经有人做过，比如美国的斯隆数字巡天便已经绘制了我们周围大约50亿光年范围内星系的分布图。然而FastSound项目仍然有其自身的独到之处——它将首次绘制遥远宇宙的三维结构图，范围涵盖接近100亿光年内的空间和时间区域。


昴星团望远镜的FMOS设备让研究工作如虎添翼，得以迅速覆盖大面积的天区。这是一套大天区快速光谱采集设备，其可以一次采集100个天体的近红外波段光谱，当将昴星团望远镜8.2米的巨大口径与这种光谱采集能力相结合，使得研究工作得以顺利进行下去。


此次公布的包含1100个星系的3D地图仅展示了早期宇宙的大尺度结构，但最终研究组获得的数据将会覆盖天空中30平方度的天区范围并对大约100亿光年范围内超过5000个星系进行精密的距离测定。尽管在极早期宇宙中星系的聚集程度不如现代的宇宙，但在引力作用下这些星系最终将会逐渐聚集形成巨大的星系团结构。


最终版本的宇宙3D地图将成为这一研究项目的最后科学成果：精确的测定星系的运动速度，并考察在爱因斯坦广义相对论作用下星系在宇宙中大尺度结构出现和演化的速度。尽管科学家们已经了解到宇宙正在加速膨胀，他们并不清楚其中的原因，这也已经成为当今物理学界和天文学界悬而未决的头号谜题之一。


目前的观点是认为一种被称作“暗能量”的神秘物质填充了几乎整个宇宙，占据了整个宇宙组成的七成，正是它导致了宇宙的加速膨胀。或者，在整个宇宙尺度上的引力理论可能和爱因斯坦的广义相对论是不同的，后者目前是我们描述引力和时空体系的最主要理论依据。如果将早期宇宙的大尺度结构与爱因斯坦广义相对论给出的理论结果进行比对，或许将有助于科学家们最终找出导致宇宙加速膨胀的“背后元凶”。

                               
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宇宙3D图像，包括了大约1100个星系，展示了早期宇宙的大尺度结构。

                               
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建立在夏威夷莫纳克亚山顶的昴星团望远镜，口径达8.2米，隶属于日本国立天文台。

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