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SKA推动21cm宇宙学迈入新时代(宇宙学论文) SKA推动21cm宇宙学迈入新时代(宇宙学论文)

格式:word 上传:2023-05-06 09:18:00

《SKA推动21cm宇宙学迈入新时代(宇宙学论文)》修改意见稿

1、“.....探测视线方向上不同结构产生的吸收线这被称为线丛或森林利用这些手段,人们试图描绘出电离泡泡何时形成形状如何如何增长和渗透融合的种种细节,以及电离源的性质图网络版彩图中性氢信号在黑暗时代宇宙黎明和再电离时期的演化亮温度涨落的演化,从黑暗时代直到再电离时期结束该演化是由个个红移切片拼接所得,每个红移切片是宇宙学数值模拟在个宇宙演化时刻的输出结果不同颜色代表不同的亮温度预期的际介质中的氢原子变得更容易吸收光子,因此在亮温度谱上呈现出另个吸收谷比黑暗时代的吸收谷更深此后,星系产生更多的紫外与射线光子,使得气体被加热当气体温度高于温度时,中性氢气体开始发亮辐射光子随着星系的大量形成,它们逐渐把星系际介质中的氢原子电离,产生没有信号的电离泡泡,这些电离泡泡逐渐变大融合,因此星系之间发亮的氢原子气体越来越少......”

2、“.....就会放出或吸收个频率极低的光子,其波长为频率为探测到这条谱线就能了解中性氢在宇宙的极早期是如何分布以及如何演化的在黑暗时代之后,还有两个重要的阶段,分别被称为宇宙黎明和再电离时期宇宙黎明是指第代恒星与星系开始形成并重新照亮宇宙的时期,再电离时期是指大量星系形成并把星系际介质中的氢原子再次电离的时期在这些时期中性氢信号有非常显著的变化由于宇宙膨胀,光子的波长会被拉长,来天图的温度几乎是完美的各向同性的温度为,但是其上仍存在微小的各向异性,温度涨落幅度约为,如图中的热斑橙色和冷斑蓝色所示温度涨落角功率谱观测结果红点为观测数据......”

3、“.....温度和极化功率谱的测量为宇宙学参数提供了强有力的限制卫星的观测结果明确支持个仅包含个基本宇宙学参数的宇宙学模型,即所谓的宇宙学常数冷暗物质,模型,该模型的预言与几乎所有的宇宙学观测都符合得很好,因此如今已被普遍视为个宇宙学的标准模型在形成之后直至第代恒星和星系形成理论估计此时的宇宙年龄约亿年,对应的摘要探测中性氢原子的信号对于理解宇宙最初十亿年的演化历史至关重要,同时可以为研究宇宙的膨胀历史暗物质与暗能量的性质,以及结构形成与演化提供重要的宇宙学探针平方公里阵列射电望远镜是个国际大科学工程项目,建成后将成为世界上最大的射电望远镜在未来的几十年内,将推动宇宙学迈入个新时代关键词宇宙学中性氢巡天宇宙学宇宙黎明与再电离射电望远镜平方公里阵列射电望远镜暗能量宇宙大爆炸之后,当宇宙年龄为万年的时候......”

4、“.....我们已经积累了丰富的经验,并在相关领域培养了些人才,而且对的中性氢巡天和宇宙学也开展了大量的预先研究,最近,由中国科学团队撰写的中国科学报告在科学出版社正式出版,报告分析了国内射电天文学的发展趋势,明确了的科学目标技术挑战和研究基础我国将在基于的宇宙学研究中投入巨大的人力物力和财力反而随着宇宙的膨胀而缓慢增大这些不同情况所导致的宇宙命运也十分不同总的来说,理解暗能量的本质属性是现代宇宙学中的核心课题之暗能量的性质主要由它的状态方程来刻画,因此精确测量暗能量的就成为了破解暗能量之谜的必由之路利用卫星的功率谱观测可以很精确地测量些宇宙学参数,但是由于观测是对早期宇宙的观测,并不能很有效地限制晚期宇宙的物理,比如暗能量的般动力学暗能量的宇宙学模型......”

5、“.....特别是可以探索暗能量的性质暗能量是宇宙学家假想的种弥漫在宇宙中所有空间中的均匀的能量成分,它最奇特的性质在于它所产生的万有引力并不是吸引性的,而是排斥性的,根据当前宇宙学的观测,暗能量正在主导宇宙的演化,它占据宇宙总能量的约暗物质占比约,而普通原子物质只占宇宙总能量的左右,因此暗能量的排斥力正在驱动宇宙加速膨胀可见,正是由于暗能量的存在,宇宙当前并不是在减速膨时期和再电离时期的宇宙进行更为精确的测量成像观测只是诸多科学目标中的个,它将在许多重要领域孕育重大的科学发现经各国科学家共同进行科学目标凝练,目前已形成了项目的大科学目标宇宙黎明和再电离时期探测星系演化宇宙学与暗能量研究孕育生命的摇篮利用脉冲星进行基础物理检验宇宙磁场的起源和演化利用这大科学装臵,在未来我们将能够从根本层面上回答宇宙学中的些最基本的问题,而随着这些基本问题的解答......”

6、“.....在未来的几十年内,将推动宇宙学迈入个新时代,并孕育出系列重大的科学发现中国科学家也将有机会在的相关研究中发挥关键性作用并取得重要的科学成果参考文献范祖辉精确宇宙学中国科学物理学力学天文学,张鑫暗能量与宇宙加速膨胀之谜科学,武向平中国科学报告北京科学出版社,徐怡冬,张鑫与宇宙学中国科学物理学力学天文学,推动宇宙学迈入新时代宇宙学论文的效率获得中性氢在大尺度上的分布中性氢巡天观测可以精确测量中性氢功率谱以及相关的和红移空间畸变等效应,从而测量宇宙的膨胀历史,为暗能量以及修改引力模型参数提供有效的限制中频阵列的频率覆盖范围为,在中性氢和连续谱巡天观测中主要使用的馈源和接收机将覆盖频带,对应红移和频带,对应红移我国在中性氢巡天和宇宙学研究方面已有较好的基础......”

7、“.....再提供给科学家进行科学研究可以说,是个典型的在宏伟科学目标驱动下实施的国际大科学工程,它由世界诸多国家的科学和技术人员共同参与建造,共同运行和管理,是个超越国界的全球大科学装臵图图网络版彩图在夜间运行的艺术效果图取自网站的首要科学目标就是利用中性氢信号进行成像观测,以及进行和功率谱测量利用低频阵列,可在进行观测,直接通过成的参数简并即只能测量些参数的组合,因此般需要用晚期宇宙的低红移观测来打破参数简并重子声波振荡是种重要的破除参数简并和测量暗能量的宇宙学探针关于的介绍,参见文献为宇宙膨胀历史的探索提供了把标准尺,可以量出不同红移处所对应的角直径距离和宇宙膨胀率利用中频阵列可以开展中性氢巡天观测,研究中性氢的大尺度结构种有效的巡天方式是所谓的强度映射巡天,它采用低角分辨率的方式,在每个像素中包含许多星系,可以以极高胀......”

8、“.....这发现已被授予年度的诺贝尔物理学奖暗能量的性质决定了宇宙的最终命运在目前的宇宙学标准模型即模型中,暗能量被认为是宇宙学常数它等效于真空能密度,它的能量密度在不断膨胀的宇宙中直保持不变关于暗能量的另种观点认为它的密度还是应该随着宇宙的膨胀而缓慢变化的,其中种可能的情况是其密度随宇宙膨胀而缓慢稀释,而另种看起来十分匪夷所思的可能情况是它的密度不仅不被稀释的认识也将进入个新时代中国参与的最大驱动和终极目标是获得丰硕的科学回报近年来,中国射电天文学界已成立了中国科学团队由个科学研究课题组组成,已确立了清晰的科学目标和发展路线图,即在的实施阶段,确保两个优先突破领域宇宙黎明与再电离探测脉冲星搜寻测时和引力检验和若干具有中国特色的研究方向......”

9、“.....重现宇宙从黑暗走向光明的历史与前述的目前正在运行的探路者项目相比,低频阵列是唯可实现成像观测的实验装臵,具有重大的历史意义利用低频阵列的大面积天区巡天观测还可以统计探测红移的信号功率谱,描绘出维中性氢气体的分布或断层扫描图像未来,将大大提高阵列的角分辨率和灵敏度,其目标是在更大的尺度范围内对黎明推动宇宙学迈入新时代宇宙学论文的建设做好准备的建设将从年持续到年,第阶段将在年以后开始建设的设计方案在年月上海大会暨第届工程大会之后就正式确定下来了将由位于南非的中频阵列位于澳大利亚的低频阵列和位于英国的总部组成将由范围内的面碟形天线组成,将由范围内的万个双极化的对数周期天线组成整个射电阵列覆盖的频率范围为过本地预处理,将传递到分布于亮温度全天平均值的演化......”

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