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第1470章 新的征途

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普朗克的首要目标是获取古代宇宙的图片,也就是宇宙微波背景(CMB),因此它有高质量的9个频道,光谱范围从30到857GHz。这样一个广阔的光谱范围不仅有利于移除所有CMB中的污染源,从而能捕获早期宇宙的原始图像,它还使得普朗克成为优秀的星系团搜寻者。

事实上,这九个频道,是由普朗克团队基于一个特殊的现象,被叫做桑耶维夫-泽尔多维奇效应(SZE)而精心选择出来的。当CMB光子再朝我们运动时遇到了星系团时所经历的能量的改变就叫桑耶维夫-泽尔多维奇效应。因此,即使在星系团红移的情况下,SZE仍是一种检测星系团的独特工具。

“当宇宙大爆炸的分子化石穿越宇宙时,它便于它遇到的物质发生相互作用:比如当它穿越一个星系团,CMB中子便打散了构成星系团的热气中的自由电子。”法国奥尔赛空间数据研究所的纳比拉?阿加南说道,他是调查SZE团和二次各向异性的普朗克科学家的领导成员。“这些碰撞以一种特殊的方式重新分配了光子的频率,这使得我们能将CMB信号中的干预群分离出来。”

因为热电子比CMB中子更有活力,所以两者之间的相互作用导致了中子分散到更高的能量。这意味着,当朝着星系群的方向看CMB时,人们能看到相对低能量中子的不足,和高能量分子的富余。这个区分不足和富余的临界频率是217GHz。普朗克频道探测到低于和高于这个临界频率的光谱,而其中他们中间的那个频率恰好就是217GHz。

“依靠这个前所未有的光谱范围,普朗克可以检测到星系团的正信号和负信号,因此定位整个天空这些星系团,以及测量他们的物理属性,普朗克是个十分有用的工具。”普朗克项目科学家扬塔伯说道。普朗克拍摄到的首批图片包括一些天文学家一直的星系团,比如彗髪,一个很热的附近的星系团,还有也很近的星系团阿尔贝2319。

普朗克的设计是专门针对检测散落天空的星系团的SZE信号的,因为它并不适合深度调查,它的分别率太低无法探测出这些星系团的细节,尤其是一些新发现高红移的星系。

为了确定他们的身份,科学家们利用欧空局的X射线观察-XMM-牛顿。“由于它高敏感型,使得XMM-牛顿是继续完成普朗克检测到的星系团的最佳工具。”领导普朗克团队利用XMM-牛顿进行之后的研究的莫妮可阿诺说道。正是这两种ESA任务之间的协同作用使得天文学家能够使用XMM-牛顿来证实之前普朗克检测到的的确是星系团,并且它还发现它其实是个更大的结构:是个超星系团!

“XMM-牛顿观察显示其中一个星系团其实是个由三个独立巨大的星系组成的超星系团,而普朗克并没有检测到这一点。”

“这两个任务之间的协同作用显示了巨大的成功,XMM-牛顿将继续普朗克的检测来确定这个星系团的本质到底是什么?”XMM-牛顿项目科学家诺伯特说道。

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