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Astro物理团队为更准确的宇宙模式点亮了道路

Abell 370是一个大约40亿光年远离地球的银河集群,其中天文学家观察着引力透镜的现象,集群的引力领域的时空翘曲,使来自星系的光线扭曲的光线远远落后于其落后。这表明了图片中的弧和条纹,这是背景星系的拉伸图像。 (美国宇航局/太空望远镜科学学院)

遥远星系的光线揭示了有关宇宙性质的重要信息,并允许科学家们开发宇宙历史,演化和结构的高精度模型。

然而,与地球和这些星系之间的大量暗物质的大规模唇部相关的重力与那些银河系光信号造成严重破坏。重力扭曲了星系的光 - 一种称重透镜的过程 - 并且还略微对齐星系,导致额外的重力透镜光信号污染真实数据。 

在一个 研究 第一次出版8月。 5 in. 天体学习期刊字母达拉斯科学家德克萨斯大学德克萨斯大学展示了第一次使用一种称为自校准的方法,以去除重力透镜信号的污染。结果应该导致宇宙的更准确的宇宙模型 博士。 Mustapha Ishak-Boushaki,教授 物理 在里面 自然科学学院和数学学院 和该研究的相应作者。

“自我校准方法是其他10年前提出的其他人;许多人认为这只是一种理论上的方法,并从中搬走了,“伊斯哈克·鲍克基说。 “但我直观地感受到了承诺。经过八年的持续调查,成熟方法本身,然后将其持续两年适用于数据,它与宇宙学研究的重要后果钻孔。“

宇宙上的镜头

引力透镜是宇宙学中最有前途的方法之一,提供有关宇宙当前模型的参数的信息。

“它可以帮助我们映射暗物质的分布,并发现有关宇宙结构的信息。但是,如果我们没有在重力透镜信号中提取污染,则这种宇宙学参数的测量可以低至30%,“Ishak-Boushaki说。

由于遥远的星系形式和它们形成的环境,它们与靠近它们的暗物质略微物理对齐。这种固有的对齐产生额外的杂散镜头信号,或偏置,或者偏置,其污染来自星系的数据,从而偏斜关键宇宙学参数的测量,包括描述宇宙中暗物质和黑暗能量的量以及快速的星系移动的方式远离彼此。

进一步复杂化问题,有两种类型的固有对准,需要不同的缓解方法。在他们的研究中,研究团队使用自校准方法从一种称为固有形状 - 重力剪切的对准中提取滋扰信号,这是最关键的组件。

“我们的工作大大提高了成功的机会,以准确的方式衡量黑能量的性质,这将使我们能够理解导致宇宙加速的原因,”Ishak-Boushaki说。 “另一个影响将是准确地确定爱因斯坦是否在宇宙中非常大的相对论持有。这些是非常重要的问题。“

对宇宙学的影响 

旨在更好地理解宇宙的几种大型科学调查在作品中,他们将收集引力镜头数据。这些包括Vera C.鲁宾天文台的空间和时间遗留调查(LSST),欧洲航天局的欧几里德使命和美国宇航局的南希·罗马空间望远镜。

“我们的工作大大提高了成功的机会,以准确的方式测量黑能量的性质,这将使我们能够了解导致宇宙加速的原因。另一个影响是准确地确定爱因斯坦是否在宇宙中非常大的相对论持有。这些是非常重要的问题。“

博士。 Mustapha Ishak-Boushaki,自然科学学院物理学教授和数学

“这里的大奖赛将是这些即将到来的重力镜头调查。我们真的能够从他们那里获得全部潜力来理解我们的宇宙,“Ishak-Boushaki说,他是LSST的黑暗能源科学合作的成员和召集人。

首先由DR提出去除污染信号的自校准方法。上海交通大学天文学教授彭娇张,是目前研究的共同作者。

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Ishak-Boushaki进一步开发了该方法并向宇宙学观察领域介绍,以及他以前的学生迈克尔特罗克尔MS'11,博士,博士大学的助理教授。自2012年以来,该研究得到了来自国家科学基金会(NSF)的两个赠款到Ishak-Boushaki的支持。

“并非每个人都确定自我校准会导致这一重要结果。有些同事令人鼓舞;有些人持怀疑态度,“伊斯哈克·鲍克基说。 “我了解到它不会放弃。我的直觉是,如果它是正确的,它就会起作用,我很感激NSF来看看这项工作的承诺。“

其他研究作者是UT DALLAS物理博士生学生ESKE PADERSEN;和上海交通大学济瑶博士博士。

该研究部分由美国部分支持能源部。科学家们还使用了德克萨斯高级计算中心的高性能计算资源,由UT奥斯汀托管了NSF资助的超级计算机中心。

媒体联系方式: 媒体关系办公室,UT DALLAS,(972)883-2155, [电子邮件受保护].