直到今天,對宇宙微波背景(CMB)和大尺度結構(LSS)的精確觀測和分析已經建立了宇宙的標準框架,即所謂的CDM模型,其中冷暗物質(CDM)和暗能量(宇宙學常數)是重要的特徵。
該模型認為,原始波動是在宇宙的開始或早期產生的,它作為觸發因素導致了宇宙中一切事物的產生,包括恆星、星系、星系團及其在整個空間中的空間分布。
雖然它們在產生時非常小,但由於重力,波動會隨著時間的推移而增加,最終形成密集的暗物質區域或光暈。 然後,不同的光暈反覆碰撞並相互融合,從而形成星系等天體。
由於星系空間分布的性質受到最初產生星系的原始波動性質的強烈影響,因此積極開展星系分布的統計分析,以探索原始波動的性質。
除此之外,星系形狀分布在宇宙廣闊區域的空間格局也反映了潛在的原始波動的性質。
然而,傳統的大尺度結構分析只關注星系作為點的空間分布。 最近,研究人員開始研究星系形狀,因為它不僅提供了額外的資訊,而且還提供了關於原始波性質的不同視角。
作者:Toshiki Kurita,當時是Kavri宇宙物理與數學研究所(K**li IPMU)的研究生(目前是馬克斯·蒲朗克天體物理研究所的博士後研究員)和Kavri宇宙物理與數學研究所(K**li IPMU)的教授Masahiro Takada。Takada)領導的研究小組開發了一種測量星系形狀功率譜的方法,該方法通過將星系空間分布的光譜資料與單個星系形狀的成像資料相結合,從星系形狀模式中提取關鍵統計資料。
結果,他們成功地限制了原始波動的統計性質,為整個宇宙結構的形成奠定了基礎。
他們發現,相距超過1億光年的兩個星系的形狀方向在統計學上非常一致。 他們的結果表明,遙遠的星系之間存在相關性,它們的形成過程顯然是獨立的,沒有因果關係。
在這項研究中,我們能夠通過統計分析從大規模結構資料中獲得的眾多星系的“形狀”來限制原始漲落的性質。 利用星系形狀進行探索的研究先例很少。 早期宇宙的物理學及其研究過程,從思想的構建、分析方法的發展到資料的實際分析,都是一系列的試錯。
結果,我面臨著許多挑戰。 但我很高興能夠在我的博士課程中完成這些挑戰。 我相信這一成就將是利用星系形狀開闢宇宙學新研究領域的第一步,“慄田說。
此外,對這些相關性的詳細研究證實,它們與通貨膨脹**一致,並且沒有表現出原始波動的非高斯特徵。
這項研究是Toshiki博士**的成果。 這是一項出色的研究成果,我們開發了一種使用星系形狀和星系分布來驗證宇宙學模型的方法,將它們應用於資料,然後測試暴脹物理學。 以前沒有人對研究課題做過研究,但他做了所有三個步驟:理論、測量和應用。 祝賀!我為我們能夠完成所有三個步驟而感到非常自豪。 “
“檢測腫脹的新物理學是一項偉大的發現,但我們已經為未來的研究指明了方向,”高田說。 我們期待斯巴魯Prime Focus光譜儀開闢更多的研究領域。 ”
這項研究的方法和結果將使研究人員能夠在未來進一步測試通貨膨脹理論。