【摘 要】
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哈勃参量(H(z))的数据观测对于人们能够更加清楚地认识宇宙学的"三朵乌云"——暗物质、暗能量、黑暗时代——很有助益,因此近年来,对哈勃参量的数据观测问题的研究持续升温,这篇文章就是对这一问题的回顾和整理.目前,主要有三种独立的通过观测测量H(z)的方法,我们将之总结为年龄微分法、径向BAO(重子声学震荡)大小法和引力波标准汽笛法.在这篇文章中,我们首先介绍宇宙学中的基本概念,如膨胀的宇宙中的时空
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哈勃参量(H(z))的数据观测对于人们能够更加清楚地认识宇宙学的"三朵乌云"——暗物质、暗能量、黑暗时代——很有助益,因此近年来,对哈勃参量的数据观测问题的研究持续升温,这篇文章就是对这一问题的回顾和整理.目前,主要有三种独立的通过观测测量H(z)的方法,我们将之总结为年龄微分法、径向BAO(重子声学震荡)大小法和引力波标准汽笛法.在这篇文章中,我们首先介绍宇宙学中的基本概念,如膨胀的宇宙中的时空坐标等,随后将是对这三种方法的说明,包括误差的来源等.本文还会展示哈勃参量的观测数据在限制宇宙学模型和宇
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宇宙学研究在最近的十余年里获得了迅速的发展,人们对宇宙有了全新的认识,近期"精确宇宙学"被《科学》杂志评选为21世纪第一个十年中重大的科学成就之一("Insights of the Decade").以此为契机,2011年3月18日至3月19日,中国科学院国家天文台、中国科学院高能物理研究所、
本文简介了暗物质间接探测的最新进展.主要介绍近年来PAMELA(Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics)卫星所探测到的宇宙线正电子超出的问题,及相关的理论解释.本文还介绍了PAMELA对于宇宙线反质子的测量结果,ATIC和Fermi卫星对于正负电子总能谱的测量结果等.另一个重要的结果来自于Fer
宇宙中的中性氢原子产生波长为21cm的辐射,其强度在大尺度上正比于物质密度.通过射电观测这一辐射,可以获得宇宙中物质分布的大尺度结构.利用大尺度结构功率谱中的重子声波振荡信号作为标准尺,可以进行高精度的宇宙学测量,确定暗能量状态方程参数w,这提供了一种重要的暗能量观测手段.我国在射电天文及相关技术方面有一定基础,且国内即有电磁环境良好的站址,有很好的条件开展这方面的研究.如能及时着手,有可能在这一
高精度微波背景观测,加之大尺度结构,超新星等观测的快速发展,引领宇宙学进入精确宇宙学时代.我们对于宇宙的理解不再停留在定性描述阶段,而是进入了高精度定量测量阶段.本文将对重要宇宙学观测给出介绍,并对研究现状,及未来挑战等给出讨论.
在宇宙的演化过程当中,经历了暴胀、辐射以及物质为主时期.如果宇宙现在仍处于物质为主时期,那么理论上所得到的宇宙年龄大概是在80～100亿年左右.另一方面,人们测得一些古老星团的年龄超过了110亿年,由此可见,理论预言与观测结果不相符合,这就是宇宙的年龄问题.当前的观测表明宇宙正处于加速膨胀时期,人们通常将加速的原因归结于宇宙中存在着一种被称为暗能量的物质组分.人们进一步发现由于这种组分可以使理论上
整体拟合分析对于精确测量宇宙学参数非常重要.本文讨论了微波背景光子(CMB)温度功率谱,大尺度巡天观测及超新星观测对于暗能量状态方程参数的限制,通过比较利用的温度功率谱和CMB简化信息对于暗能量状态方程参数的限制,讨论了整体拟合的重要性.
DAMA实验正在意大利国家核子研究所(I.N.F.N.)的格朗萨索国家实验室(LNGS)运行.DAMA实验主要研究银河系银晕内的暗物质粒子.目前的DAMA/LIBRA采用的是250kg高放射性纯度的NaI(Tl)晶体,加上第一代实验DAMA/NaI(约100kgNaI(Tl)晶体),DAMA实验已经积累了13个年周期的数据,总曝光量高达1.17ton·yr,观测到显著性为8.9σ的与模型无关的暗物
一个可行的早期宇宙模型必须给出近标度不变的原初扰动.我们讨论了由主导背景演化的场导致标度不变的原初扰动的各种可能性及相应早期宇宙模型的各种可能的实现方案.
大型巡天是今后数十年内国际天文学研究的重点方向,高精度大样本的巡天观测将极大地推动暗物质、暗能量、天体起源与演化等天文学和物理学的根本问题的研究.空间站的建设为我国空间天文的发展带来了不可多得的机遇.巡天观测与空间站运行模式相当匹配,而国际上尚未有大型的高分辨率光学与近紫外深度巡天计划,中国空间站正可以在此方向上实现突破,使我国在国际天文界的下一代大规模巡天工作中处于领先地位.本文阐述在空间站上开
哥白尼原理是现代宇宙学的基石之一.但是,Gpc径向尺度以上的哥白尼原理几乎没有得到确证.如果该类哥白尼原理遭到破坏,就会产生一阶各向异性运动学SZ(Sunyaev Zeldovich)效应.我们证明,如果这种破坏达到能够取代暗能量解释宇宙"加速"膨胀的程度,产生的运动学SZ效应功率谱将远远超出ACT/SPT实验的上限.该检验排除了空洞模型解释宇宙"加速"膨胀的可能性,证实了Gpc径向尺度以上的哥白