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中国天文学家首次实现类星体几何距离测量

记者15日从中国科学院高能物理钻研所(中科院高能所)获悉,该所王建夷易近钻研员引导的科研团队成长出一种全新的几何测距措施,成功丈量编号为3C 273类星体的宇宙学间隔。这种几何措施具有传统对象弗成相比的上风,为办理日益严重的“哈勃常数危急”供给了新道路。

这项紧张天文钻研成果论文近日已获势力巨子期刊《自然·天文》(Nature Astronomy)最新一期颁发,审稿人觉得,这项事情是前进黑洞质量和宇宙学间隔丈量精度的必经规划,十分及时和令人激动,将深受学界迎接。

王建夷易近钻研员15日黄昏吸收中新社记者采访先容说,自类星体发明半个多世纪以来,丈量它们的宇宙学间隔不停是天文学家面临的重大年夜难题。欧洲南方天文台耗资近亿欧元、历时10年完成的GRAVITY(“引力”)装配,装置在世界上最先辈的甚大年夜千里镜光过问阵列(VLTI)上,在2017年到2018年间,GRAVITY团队成功丈量了类星体3C 273的宽线区角径为46微角秒,是目昔人类对活动星系核宽线区所做的空间分辨率最高的不雅测。

王建夷易近团队从2012年以来不停应用中科院云南天文台丽江2.4米千里镜对活动星系核的宽线区进行经久的光谱监测,使用应声映射不雅测技巧,该团队在近10年中系统成长出各类必需的阐发措施和软件,经由过程最大年夜熵、马尔科夫链蒙特卡罗等措施可得到宽线区的物理尺度、宽线区气体几何布局和动力学状态、丈量中间黑洞的质量,为高精度丈量黑洞质量和宇宙学间隔奠定了踏实根基。

在GRAVITY团队宣布类星体3C 273的过问不雅测结果后,王建夷易近团队敏锐地意识到两套自力不雅测数据之间的互补性:GRAVITY不雅测的是宽线区的张角,而应声映射不雅测的是物理尺寸,二者结合可实现高精度测距。该团队使用GRAVITY过问数据,奇妙结合丽江2.4米千里镜和美国史黛渥(Steward)天文台Bok2.3米千里镜长达10年的应声映射数据,经由过程建模综合阐发,得到3C 273的角间隔为551.5兆秒差距,哈勃常数为71.5公里每秒每兆秒差距。

王建夷易近指出,3C 273间隔地球大年夜约20亿光年,远远越过使用造父变星丈量间隔措施的极限。他引导团队将GRAVITY/VLTI不雅测与应声映射不雅测联合阐发,从而实现类星体间隔的直接丈量,为办理“哈勃常数危急”供给了新措施,也为正确测量宇宙几何、钻研宇宙膨胀速率和历史开辟了一个新道路。

今朝,GRAVITY团队和王建夷易近团队正积极协同不雅测,扩大年夜样本,后续有望将哈勃常数的丈量精度前进到2%以上。未来5年,跟着下一代GRAVITY的不雅测能力大年夜幅前进,届时将能直接丈量哈勃参量、钻研宇宙的膨胀历史以及查验宇宙学模型,这将开发人类对宇宙学、暗物质和暗能量以及新物理的深刻熟识。

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