有史以来最大的5万个星系地图正在揭开宇宙膨胀的神秘面纱

Cosmicflows-4地图提供了更精确的宇宙距离

天空地图Cosmicflows-4显示了56，000个星系。（图片来源：夏威夷大学）

夜空看起来可能是静止的，但是实际上宇宙是在不断膨胀的，这意味着一切都在虚空中不断远行。现在，一张新的包含了数万个星系距离的地图正在帮助研究人员以前所未有的精度计算宇宙的年龄和膨胀率。

宇宙被认为大约有138亿年的历史，但像玛土撒拉星这样的星体让天文学家对这一估计提出了质疑，因为它看上去似乎更加古老。为了计算宇宙的膨胀率，科学家使用了一种称为哈勃常数的测量单位，估计每秒每百万秒差距 46.6 英里，即 326 万光年。但这种膨胀率也带来了一个难题，因为不同的计算方法会产生不同的值。

现在，有了这张名为Cosmicflows-4的新地图，研究人员比以往任何时候都更接近揭开宇宙年龄和大小的神秘面纱，它计算出的哈勃常数值为每秒每百万秒差距47英里（每秒每百万秒差距75公里）。

研究人员使用了八种测量星系距离的方法;其中两种方法是他们自己研发的，而其他方法来自以前的研究。通过比较这些不同的方法，科学家们能够开发出更准确的地图。

对于Cosmicflows-4，研究人员测量了56，000个星系之间的距离以及它们在远离时的速度。这些星系（许多拥有数千亿颗恒星）的距离和速度，可以为宇宙的大小提供更多参考信息。反过来，还可以帮助科学家更精确地确定大爆炸的日期。

“通过结合我们更准确和丰富的测量工具，我们能够测量星系的距离、宇宙的相关膨胀率以及宇宙诞生以来的精确时间。”夏威夷大学天文学研究所的天文学家R. Brent Tully和该研究的共同负责人在一份声明中写道。

如何测量无限的东西？没有人知道宇宙能到达多远，但为了构建Cosmicflows-4，研究小组以八种不同的方式确定了数千个星系的距离和速度。他们使用了自己和其他研究的数据，大部分数据来自波多黎各现已解散的阿雷西博天文台ALFALFA HI。

星系总是在旋转，这种旋转的速度 - 以及光度和其他元素，例如科学家称之为光谱的 “条形码” - 可以揭示每个星系的距离。研究人员通过结合许多精确的测量和与各个星系的距离，将误差幅度保持在极低的水平。

10月23日发表在《天体物理学杂志》上的一篇论文对这项研究进行了描述。

相关知识

宇宙包含了空间和时间，包括行星，恒星，星系以及所有其他形式的物质和能量。大爆炸理论是被广泛接受的对宇宙发展的描述。根据这一理论，空间和时间在137.87±0.020亿年前一起出现，宇宙自大爆炸以来一直在膨胀。虽然整个宇宙的空间大小是未知的，但可以测量到的可观测的宇宙大小目前直径约为930亿光年。哈勃定律，也称为哈勃-勒梅特定律，是物理宇宙学中对星系以与其距离成正比的速度远离地球的观察。换句话说，它们离地球越远，它们离开地球的速度就越快。星系的速度是由它们的红移决定的，红移是它们向可见光谱红色端发出的光的偏移。

恒星是一种天体：一个由发光的等离子体在引力的作用下形成的球体。离地球最近的恒星是太阳。许多其他恒星在夜间是肉眼可见的，但它们与地球的距离使它们看起来像固定的光点。最突出的恒星被分类为星座和星群，许多最亮的恒星都有专有名称。天文学家已经构建了恒星目录以识别已知的恒星并提供标准化的恒星名称。可观测的宇宙包含大约10²²至10²⁴颗恒星。这些恒星中只有大约4000颗是肉眼可见的，它们都在银河系内。

BY:Elizabeth Rayne

FY:Qing

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