欧多少里患上望远镜，能解开宇宙的两大谜团吗？

原问题
：欧多少里患上望远镜，欧多能解开宇宙的少里两大谜团吗 ？

北京光阴7月1日晚23时12分，由欧洲空间局（如下简称欧空局）妄想的患上欧多少里无暇间望远镜（如下简称欧多少里患上望远镜）搭乘美国SpaceX公司的猎鹰 9 号火箭，从美国佛罗里达州发射升空。望远未来6年 ，镜能解开它将勘探逾越三分之一的宇宙宇宙，为逾越10亿个星系做“CT扫描” ，两大谜并绘制出一张宇宙三维“舆图”。欧多

据欧空局官网介绍 ，少里凭证欧多少里患上望远镜审核的患上海量数据，可能亘古未有地判断以前100亿年中宇宙的望远缩短以及妄想演化
，并有助于揭开宇宙学的镜能解开两大怪异：暗能量以及暗物资。

中国迷信院国家地舆台钻研员巩岩临时钻研暗物资以及暗能量模子，宇宙是两大谜中国巡天空间望远镜（CSST）国家地舆台迷信钻研中间常务副主任 。他对于《中国往事周刊》介绍说，欧多暗物资以及暗能量 ，是当初物理学以及地舆学最前沿的钻研规模
，也是拆穿困绕在两个学科头顶上的“两朵乌云”。多个国家都在相关规模攻关，假如将这两大谜团破解了 ，对于人类来说黑白常严正的突破。

太地面的欧多少里无暇间望远镜（展现图）。图/欧空局

人类对于95％的宇宙还无所不知

2009年 ，欧空局发射“普朗克”探测卫星 ，耗时3年，精准绘制出宇宙微波布景辐射图，这是宇宙大爆炸时的遗留辐射，被称为宇宙中最怪异的光。2013年，第一幅反映宇宙降生早期的全景图果真后 ，迷信家确认，它简直欠缺地验证了宇宙尺度模子 。即在宇宙中
，所有可见的艰深物资 ，搜罗恒星、行星以及咱们生涯中的所有，只占宇宙总能量的5％ ，暗物资占27％，暗能量占68％ 。

但人们需要解答的下场是 ，暗物资以及暗能量事实是甚么。以前近一个世纪中 ，良多钻研者丈量发现，恒星绕星系中间旋转的速率大于预料服从
，预料存在不私见的物资增大了使患上恒星旋转的引力，迷信家将其称为暗物资 。而暗能量是指驱动宇宙减速缩短的怪异物资。暗物资与艰深物资差距
，看不见 、摸不着 、听不到 。以前数十年，地舆学家以及实际物理学家想尽措施 ，都无奈直接探测到暗物资以及暗能量的存在，对于其性子更无所不知。

2012年 ，欧多少里患上妄想被欧空局选中实施，来自13个欧洲国家、美国
、日本等国的2000多名迷信家退出了这项妄想，耗资约10亿欧元研制实现欧多少里患上探测器 。如今，这一以多少多学之父命名的探测器 ，搭载口径为1.2米的欧多少里患上望远镜 ，以及一台可见光波长相机以及一台近红皮毛机 
，将在宇宙飞翔一个月 ，最终悬停在距地球150万公里外的拉格朗日点L2
 。欧多少里德望远镜将与詹姆斯·韦伯望远镜同享统一位置，配合凝望宇宙深处。

欧多少里患上望远镜的发射多少经波涛
。2022年，欧多少里患上望远镜修筑实现，原妄想搭载俄罗斯火箭 ，从南美洲发射 ，但受俄乌清静影响，欧洲以及俄罗斯的航天部份相助妨碍。2022年尾 ，欧空局找到替换妄想，与美国公司SpaceX相助，发射地址转移到美国。凭证欧空局官网宣告的目的
，欧多少里患上望远镜将用于钻研暗能量是否存在
，或者探明宇宙清晰飞快缩短的原因是甚么；假如暗能量存在
，它的特色是甚么，并凭证审核到的宇宙大规模妄想
，钻研大爆炸后的宇宙情景 。

巩岩对于《中国往事周刊》介绍说，欧多少里患上望远镜并非直接探测暗物资，严厉地说，对于暗物资的探测需要探测到暗物资粒子。暗物资有多种实际假说 ，其中之一以为
，暗物资是重品质粒子 。以前数十年 ，迷信家主要经由三种方式探测暗物资
：运用大型对于撞机  ，测试是否撞出暗物资粒子；在果真十多少公里建树试验室 ，保障其余粒子无奈穿透  ，追寻暗物资与其余物资相互熏染的痕迹；在地面或者太空探测暗物资“湮灭”或者衰变后发生的罕有粒子。但迄今为止，人们穷尽了上述所有措施，都不探测到暗物资粒子的踪影。

巩岩批注说，欧多少里患上望远镜的使命道理是，假如暗物资存在 ，经由对于宇宙中海量天体的探测 ，将患上到的数据与相关模子妨碍比力以及验证 ，来判断或者清扫响应的暗物资模子 。这实际上是一种实际上的“清扫法”。“假如人们把暗物资的性子探测患上饶富精确，其余实际都无奈批注这个数据，最后只能用暗物资来声名。”巩岩说 。

欧空局的民间网站介绍，欧多少里患上望远镜主要经由两种方式实现迷信目的。望远镜将丈量15亿个布景星系，建树宇宙暗物资扩散的三维视图，宇宙学家将借此判断宇宙历史中的星系妄想若何组成，以及星系妄想的妨碍速率
。这与暗物资以及暗能量的性子与数目相关。同时 ，欧多少里患上望远镜也将运用重子声学振荡，丈量宇宙的缩短率及其变更
。重子声学振荡可能重大清晰为宇宙早期的声音晃动 ，它们在宇宙微波布景辐射留下了痕迹，有助于清晰宇宙的演化以及妄想的组成 。两种方式的丈量工具是简直相同的天体，服从可能交织魔难，减小倾向。

作为第四代巡天望远镜，欧多少里患上以及哈勃望远镜有清晰差距 。“哈勃是精测望远镜，能清晰拍摄某一小片天区内的天体 ，只能探测太地面很小的地域
 ，至关于经由‘针孔’审核。”巩岩说，想要钻研暗物资以及暗能量，望远镜要看到更广袤的宇宙。欧多少里患上望远镜则是“把针孔拿掉”，在更大的视线中扫描全部宇宙的天体 。

此外，欧多少里患上望远镜也能“看患上更远”。天体收回的光随着宇宙缩短被拉伸 ，会泛起“红移天气” 。红移越大，天体离人类的距离越远。欧多少里患上同时搭载丈量星系形态的可见光相机 ，以及测星系亮度以及距离的近红外光谱仪，能审核到宇宙组成30亿年后的光 。“它探测宇宙的广度以及深度 ，都是当初其余望远镜无奈比力的 ，审核数据量之大在同规范望远镜中也亘古未有。”巩岩对于《中国往事周刊》说。

欧多少里患上望远镜的另一个紧张迷信目的是，经由对于宇宙物资扩散妄想的合成 ，丈量出中微子的品质。当初，迷信家以为 
，中微子由电子中微子
、缪子中微子
、陶子中微子三种差距规范的中微子组合而成，现有地面试验无奈确认三者的品质排序。粒子物理学的尺度模子中
，中微籽实际上品质为零，但地面试验以及审核中表明中微子是有品质的 。“对于三种中微子品质之以及的精确丈量，对于清晰中微子的品质排序，以及其品质取患上的机制有侧紧张熏染。”巩岩合成说，这对于中微子致使根基物理的钻研都市有极大增长熏染 。

无奈径自实现审核目的

在地球上，光在真地面沿直线转达，但在更广漠的宇宙中，情景并非如斯 。凭证爱因斯坦狭义相对于论的预料 ，一个遥远星系收回的光 ，经由星系概况星系团这种大品质天体 ，受引力影响，会发生细小笔直。相似于被置于淘汰镜下 ，其成像形态以及亮度都市爆发修正 ，这被称为引力透镜效应 。迷信家以为 ，布景光源的扭曲不是随机的，它与暗物资的引力场相关，可能从中探测暗物资的密度扩散。

巩岩批注说 ，事实形态下 ，发光的星系等光源、光经由的大品质物资
、审核者三点一线时 ，引力透镜效应最强。但在宇宙中，艰深情景下，光源只会爆发单薄透镜效应 ，使审核难度削减，这被称为弱引力透镜效应。正式开启探测后，欧多少里患上望远镜将经由弱引力透镜效应来绘制暗物资扩散图 。“尽管单个星系的形态以及亮度变更很小，但这是一个统计意见，假如把多少亿、十多少亿的星系的形态以及亮度都测一遍
，统计效应就进去了
。”巩岩说。

因此 ，欧多少里患上望远镜要审核饶富广漠的宇宙，巩岩介绍说，“在妄想上，欧多少里患上望远镜在可见光审核上只用了一个宽波段，有助于更精确地丈量星系形态 。”但大型巡天望远镜普遍运用测光红移技术 ，即用多个波段的测光数据来估算红移。欧多少里患上仅用一个可见光宽波段以及多少个近红外波段，会飞腾测光红移的精确度，“红移测禁绝
，对于弱引力透镜效应的丈量也没措施颇为精确 。”巩岩说 。

这是欧多少里患上望远镜未来探测面临的最大挑战之一。巩岩介绍，假如想美满实现迷信目的，欧多少里患上望远镜需要其余望远镜的配合 。欧空局官网也提到，这一望远镜需要来自地面望远镜的格外数据，以改善红移测定技术以及单个星系的点散漫函数建模。但巩岩提到，差距望远镜若何协同审核 、协同数据处置
，对于欧多少里患上望远镜的丈量来说将黑白常大的挑战
 。好比，要面临的挑战搜罗地面望远镜审核简略受大气扰动等影响，每一次的审核下场差距，仪器参数也不相同等 。

近些年来，欧洲、中国 、美国等多个国家以及地域都在自动于暗物资、暗能量的钻研以及探测
。美国国家航空航天局（NASA）正在研制南希·格雷斯·罗曼太空望远镜
，妄想2027年发射 。中国两米口径的巡天空间望远镜（CSST）妄想于2024年发射。这些望远镜以及欧多少里患上有相似的钻研倾向，用于睁开广域巡天审核
，在宇宙妄想组成以及演化 、暗物资以及暗能量规模睁开前沿钻研。

2013年，中国巡天空间望远镜妄想立项，中国迷信院国家地舆台钻研员詹虎退出了CSST的研制使命 ，他对于媒体展现 ，CSST拟于2023年尾前交付 ，妄想在2024年发射
。据报道，CSST太空飞翔器的巨细至关于一辆大客车
，立起来有3层楼高
。“巡天审核”是CSST的主要使命，它将会拆穿困绕全部天空面积的40％ ，积攒取患上近20亿星系的高品质数据。

NASA研制的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜的泛滥迷信目的中，也同样搜罗钻研宇宙尺度以及暗能量，此外
，它还将追寻宇宙超新星使命等。但它与中国以及欧洲的地舆望远镜又有所差距
。欧空局民间介绍，罗曼以及欧多少里患上望远镜的使命是“互补的”，欧多少里患上的丈量视线更广，而罗曼只是勘探较小的地域 ，但会以更高分说率以及更大波长拆穿困绕规模探测
，两者的重叠服从可用于相互魔难零星倾向 。

这种巡天望远镜最终是否揭开暗物资以及暗能量的面纱？英国兰卡斯特大学天体物理学教授、欧多少里患上迷信家伊莎贝尔·胡克在接受采访时提到，欧多少里患上将在多少个月后发回它对于宇宙的“初印象”照片 ，但迷信家还要期待数年光阴
，能耐拿到海量的数据 ，宣告一些新下场 。

发于2023.7.10总第1099期《中国往事周刊》杂志

杂志问题 ：欧多少里患上望远镜能解开暗物资之谜吗
？

记者：杨智杰返回搜狐 ，魔难更多

责任编纂
：

(责任编辑：综合)