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通过多普勒透镜测量宇宙

<p>宇宙中有如此多的星系,如果你在夜空的任何方向指向望远镜,你一定会看到一些</p><p>只需看看哈勃望远镜提供的天空图像(上图)</p><p>它显示了许多不同大小和形状的星系,但哪些星系真的更大</p><p>哪些更接近我们因此看起来好像比其他人更大</p><p>仅仅通过观察图像我们无法完全确定</p><p>为了更多地区分星系的大小,我们需要知道它与我们的距离</p><p>天文学家有办法测量到星系的距离,这使他们能够解决这个难题</p><p>最流行的方法之一,在大多数情况下,唯一可用于测量到远程星系距离的方法是分析其电磁频谱,其中包括使我们能够看到它的可见光</p><p>自宇宙膨胀以来,所有遥远的星系都在远离我们</p><p>由于这种运动,星系的光谱正在向红色部分移动 - 天文学家已知的红移</p><p>红移现象是多普勒效应的表现 - 运动越快,频率的变化越大</p><p>因此,红移越大,到观测星系的距离越大</p><p>红移和距离之间的确切关系来自宇宙的宇宙学模型</p><p>因此,如果天文学家能够以其他方式测量距离,那么通过将观测距离和红移与预测进行比较,他们可以测量宇宙的属性,例如暗物质和暗能量</p><p>但是,这里有一个问题</p><p>如果一个星系正在宇宙的全球扩张的顶部移动,那么这种运动,通过多普勒效应,有助于观察到的红移</p><p>星系一直在移动,就像空气中的分子,或群中的蜜蜂一样</p><p>与宇宙膨胀后的运动相比,这种局部运动的贡献并不大</p><p>这个额外的红移还会给我们的测量带来噪音</p><p>然后,这种噪声会扭曲我们对距离的估计,因此我们估计观测到的星系的实际大小</p><p>这就是所谓的多普勒透镜 - “多普勒”,因为所涉及的多普勒效应和“透镜效应”,因为这种效应会扭曲推断的尺寸,就像观察到的物体尺寸在通过光学透镜观察时扭曲一样</p><p>那我们怎么能分辨出银河系的实际大小呢</p><p>如果所有的星系都在移动,如果它们的运动扭曲了我们的测量值,那么这听起来就像是一团糟</p><p>然而,这种“混乱”或者确切地说是“混乱”的数量可以让我们非常清楚地了解我们的宇宙是由什么构成的</p><p>天文学家现在处于类似于雷达操作员的情况,他们在第二次世界大战期间抱怨由于下雨,下雪和雨夹雪而返回的回声中的“噪音”</p><p>那时候它很讨厌,现在我们实际上是为了预测天气而寻找这种“噪音”</p><p>同样,如果天文学家能够测量大量星系的表观大小以及它们之间的相关性,那么它们就可以估计出“噪声”的平均幅度</p><p>使用基于多普勒透镜效应的技术,他们可以测量我们宇宙的属性并估计它包含多少暗物质和暗能量</p><p>通过大型星系调查,如暗能量调查(DES)和澳大利亚OzDES的贡献,我们将能够衡量这种影响</p><p>此外,在完成Square Kilometer Array望远镜之后将进行更大规模的调查,该望远镜目前部分在西澳大利亚和部分在南非建造,并利用多普勒透镜效应更好地洞察宇宙的属性和奥秘</p><p>计算和方法本身最近由来自澳大利亚,南非和英国的一组天文学家开发</p><p>该方法展示了如何通过测量星系尺寸失真的相关性,

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