【{$randkws}】南极望远镜有一张暗物质秘密的“藏宝图” - {$web_name} SPT-3G位于南极望远镜上

图示为南极望远镜运用宇宙微波背景观测暗物质的分布（图片来源:uux.cn/赵迪潘/阿贡全国评测室）
（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（罗伯特·李）：自大爆炸后约40万年以来，古老的宇宙光均匀地充满了宇宙，它可以像一幅藏宝图一样推动科学家找到暗物质的秘密。
宇宙微波背景是指第一束自由穿越宇宙的光。它的旅程着手于空间膨胀和冷却到足以让电子和质子形成第一个原子之后，这意味着电子不再无休止地散射光子，张颂文热搜宇宙瞬间从不透明变成透明。
CMB，或有时被称为“最后散射表面”，是由一台新升级的称为SPT-3G的摄像机取景的。SPT-3G位于南极望远镜上，它能够在管理五年后捕捉到这一现象，这一初始资料暗示了令人兴奋的前方进展。
“对宇宙学家来说，CMB是一张藏宝图，”探究首要作者、阿贡全国评测室的科学家赵迪·潘在一份告示中说。“它在温度和极化方面的微小转变提供了一个知晓宇宙婴儿期的独特窗口。“
但是清醒自律知进退，任何海盗都会告诉你，所有好的藏宝图都需要一把钥匙才能读懂。就这张宇宙藏宝图而言，暗物质的分布只有在阿尔伯特·爱因斯坦1915年提出的引力理论:广义相对论的启发下才能揭晓。

普朗克望远镜取景的CMB图像显示了微小的转变，这或许会给宇宙学家带来启示。（图片来源:uux.cn/欧空局和普朗克兴办）
和爱因斯坦一起阅读宇宙地图
天文学家觉得所有星系都笼罩在巨大的暗物质晕中；事实上，这种神秘的物质形式无处不在，它占宇宙中所有物质的关于续集计划，相关话题阅读量破亿68%。
但是，由于暗物质不是由电子、质子和中子组成的原子（统称为重子）组成的，所以它不会与光相互作用。但是，暗物质的确有品质，这意味着它与引力相互作用。
这就是广义相对论的用武之地。爱因斯坦的后来才懂，星河滚烫引力理论觉得所有有品质的物体都会导致时空弯曲，时空是由三维空间和一维时间组成的四维统一实体。

阐释引力透镜如何岗位的信息图。（图片来源:uux.cn/美国全国航空航天局、欧空局和l .卡尔阿达）
当来自背景光源的光经由由品质引发的空间弯曲时，其路径被转向。针对像星系这样品质很大的物体来说，背景光可以弯曲得很厉害，以至于它所在的星系或恒星似乎在天空中发生了移动。在极端状况下，穿过这个中间物体的光可以在物体周围以各异程度弯曲，这意味着一个光源有时乃至可以出如今同一图像的多个点上。
这种效应被称为引力透镜效应，它被詹姆斯·韦伯太空望远镜等仪器用于观察早期宇宙中的暗淡星系。这种效应的一个更微妙的版次，引力微透镜，可以用来确定更多有关透镜物体的信息——在这种状况下，是暗物质。
但是，以便获得宇宙中暗物质联网的图像，科学家们需要一个同样广泛分布的光源。这使得CMB变成这种史诗级暗物质透镜探究的理想光源。

南极望远镜上的月出和头顶的极光。该望远镜的SPT-3G正以CMB的形式搜寻更多的古老光线。（图片来源:uux.cn/Aman Chokshi）
SPT-3G尤其能够运用南极望远镜干燥、稳定的大气和偏远位置缺乏干扰的长处。在这个过程中，调研为爱因斯坦的广义相对论增多了进一步的证据扶持，
“我们对暗物质的分布知晓得越多，我们就越能知晓它的性质及其在形成我们今日日常的宇宙中的作用，”潘说。
尽管新的确认是2018年仅管理几个月的结局，但CMB透镜测量在该领域已然具有比拼力。
“这项探究真正令人兴奋的若干之一是，结局来自我们方才着手观察SPT-3G时的委托资料——结局已然很棒了，”探究作者、阿贡的物理学家艾米·本德在告示中说。“我们如今正确认五年多的资料，所以这只是暗示了前方的进展。”
即使使用阿贡评测室计算资源中心的专用计算机组，确认来自SPT-3G摄像机的数月资料也是一项耗时数年的艰苦岗位。
摄像机前方的结局或许有助于科学家解决另一个持久存在的宇宙之谜:暗能量的本质，这是一种合作宇宙加速膨胀的未知力量。
“每当我们添加更多资料时，我们就会察觉更多我们不理解的东西，”Bender归纳道。“随着你一层层剥开洋葱皮，你会越来越知晓你的仪器，也越来越知晓你对天空的科学测量。”
SPT-3G摄像机的首批结局于上一年发表在《物理留言d》杂志上。