重子聲學(xué)振蕩(Baryon Acoustic Oscillations, BAO)是宇宙中可見的重子物質(zhì)的規(guī)則周期性密度漲落。正如超新星可以作為標(biāo)準(zhǔn)燭光,重子聲學(xué)振蕩的物質(zhì)成團(tuán)性也可以作為測量宇宙學(xué)距離的標(biāo)準(zhǔn)尺。這個標(biāo)準(zhǔn)尺的長度(目前約4.9億光年)可以通過大尺度結(jié)構(gòu)中國空間站工程巡天望遠(yuǎn)鏡來測量。通過對重子聲學(xué)振蕩的測量,我們可以更多地限制宇宙學(xué)參數(shù),從而了解導(dǎo)致宇宙加速膨脹的暗能量的性質(zhì)。
ΛCDM模型
ΛCDM模型(英語:ΛCDM Model或Lambda-CDM Model)是所謂Λ-冷暗物質(zhì)(Cold Dark Matter)模型的簡稱。它在大爆炸宇宙學(xué)中經(jīng)常被稱作索引模型,這是因為它嘗試解釋了對宇宙微波背景輻射、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)以及宇宙加速膨脹的超新星觀測。它是當(dāng)前能夠?qū)@些現(xiàn)象提供融洽合理解釋的最簡單模型。
??Λ意為宇宙學(xué)常數(shù),是解釋當(dāng)前宇宙觀測到的加速膨脹的暗能量項。
??冷暗物質(zhì)是一種暗物質(zhì)模型,即它認(rèn)為在宇宙早期輻射與物質(zhì)的能量分布相當(dāng)時暗物質(zhì)的速度是非相對論性的(遠(yuǎn)小于光速),因此暗物質(zhì)是冷的;同時它們是非重子構(gòu)成的;不會發(fā)生碰撞(指暗物質(zhì)的粒子不會與其他物質(zhì)粒子發(fā)生引力以外的基本相互作用)或能量損耗(指暗物質(zhì)不會以光子的形式輻射能量)的。冷暗物質(zhì)占了當(dāng)前宇宙能量密度的22%。剩余的4%的能量構(gòu)成了宇宙中所有的由重子(以及光子等規(guī)范玻色子)構(gòu)成的物質(zhì):行星、恒星以及氣體云等。
??模型假設(shè)了具有接近尺度不變的能量譜的太初微擾,以及一個空間曲率為零的宇宙。它同時假設(shè)了宇宙沒有可觀測的拓?fù)洌瑥亩钪鎸嶋H要比可觀測的粒子視界要大很多。這些都是宇宙暴脹理論的預(yù)言。
??模型采用了米爾頓·弗里德曼勒梅特羅伯遜-沃爾克度規(guī)、弗里德曼方程和宇宙的狀態(tài)方程來描述從暴脹時期之后至今以及未來的宇宙。
暗能量
在物理宇宙學(xué)中,暗能量是一種充溢空間的、增加宇宙膨脹速度的難以察覺的能量形式。暗能量假說是當(dāng)今對宇宙加速膨脹的觀測結(jié)果的解釋中最為流行的一種。在宇宙標(biāo)準(zhǔn)模型中,暗能量占據(jù)宇宙68.3%的質(zhì)能。
暗能量現(xiàn)有兩種模型:宇宙學(xué)常數(shù)(即一種均勻充滿空間的恒常能量密度)和標(biāo)量場(即一個能量密度隨時空變化的動力學(xué)場,如第五元素和模空間 (物理學(xué)))。對宇宙有恒定影響的標(biāo)量場常被包含在宇宙常數(shù)中。宇宙常數(shù)在物理上等價于真空能量。在空間上變化的標(biāo)量場很難從宇宙常數(shù)中分離出來,因為變化太緩慢了。
距離測量 (宇宙學(xué))
距離測量是使用在物理宇宙學(xué)給與在宇宙中的兩個天體或事件的自然概念距離。它們通常使用一些受限制但可以觀測的量 (像是遙遠(yuǎn)距離類星體的光度、遠(yuǎn)距離星系的紅移、或在CMB能譜的聲學(xué)峰值角尺度) 配合不能直接觀測,但更方便于計算的量 (像是類星體、星系等的同移坐標(biāo))。此處討論的距離測量都簡化為在低紅移下單純概念的歐幾里得度量距離。
與我們所了解的宇宙學(xué)一致,這些測量的計算都在符合廣義相對論范圍內(nèi)的米爾頓·弗里德曼勒梅特-羅伯遜-沃爾克解所用來描述的宇宙。
參考資料 >