物质占宇宙物质和能量总量的31%
“宇宙学家认为，总物质中只有约 20% 是由常规物质或‘重子’物质构成，其中包括恒星、星系、原子和生命，”第一作者、国家研究院研究员穆罕默德·阿卜杜拉博士解释道。天文学和地球物理学-埃及，日本千叶大学。“大约80%是由暗物质组成，其神秘性质尚不清楚，但可能由一些尚未发现的亚原子粒子组成。” (图。1)
“该团队使用了一种经过充分验证的技术来确定宇宙中的物质总量，即将观测到的每单位体积的星系团数量和质量与数值模拟的预测进行比较，”合著者、阿卜杜拉研究所的吉莉安·威尔逊说。加州大学默塞德分校前研究生导师、物理学教授和负责研究、创新和经济发展的副校长。“目前观测到的星团数量，即所谓的‘星团丰度’，对宇宙学条件，特别是物质总量非常敏感。”
弗吉尼亚大学的阿纳托利·克莱平 (Anatoly Klypin) 表示：“宇宙中总物质的比例越高，就会形成更多的星团。” “但是很难准确测量任何星系团的质量，因为大部分物质都是的，我们无法用望远镜直接看到它。”
为了克服这个困难，研究小组被迫使用星团质量的间接示踪剂。他们依赖的事实是，质量较大的星团比较质量较小的星团包含更多的星系(质量丰富度关系：MRR)。由于星系由发光恒星组成，因此可以利用每个星团中的星系数量来间接确定其总质量。通过测量斯隆数字巡天样本中每个星团中的星系数量，该团队能够估计每个星团的总质量。然后，他们能够将观测到的每单位体积星系团的数量和质量与数值模拟的预测进行比较。观测与模拟之间的最佳匹配是宇宙由总物质的 31% 组成，该值与使用普朗克卫星的宇宙微波背景(CMB)观测获得的值非常一致。值得注意的是，CMB 是一项完全独立的技术。
“我们成功地使用 MRR 首次测量了物质密度，这与普朗克团队使用 CMB 方法获得的结果非常吻合，”千叶大学的 Tomoaki Ishiyama 说道。“这项工作进一步表明，星团丰度是一种用于约束宇宙学参数的有竞争力的技术，并且是对 CMB 各向异性、重子声振荡、Ia 型超新星或引力透镜等非星团技术的补充。 ”
该团队将他们的成就归功于第一个成功利用光谱学的技术，这种技术将辐射分成单独的波段或颜色的光谱，以精确确定到每个星团的距离以及受引力束缚在星团上的真正成员星系，而不是星系团。背景或前景沿着视线闯入。以前尝试使用 MRR 技术的研究依赖于更加粗糙和不太准确的成像技术，例如使用在某些波长下拍摄的天空照片来确定到每个星团以及附近真正成员星系的距离。
这篇发表在《天体物理学杂志》上的论文不仅证明了 MRR 技术是确定宇宙学参数的强大工具，而且还解释了如何将其应用于可从大、宽和深场成像获得的新数据集，以及光谱星系巡天，例如使用斯巴鲁望远镜、暗能量巡天、暗能量光谱仪器、欧几里得望远镜、eROSITA 望远镜和詹姆斯·韦伯太空望远镜进行的巡天。
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