更精确地估算宇宙中物质总量的新方法 物质组成仅占宇宙总量1/3不到
Abel 2163星系群（来自：ESA / 哈勃 / NASA）
宇宙物质占比（来自：UCR）
（神秘的地球uux.cn报道）据cnBeta：在近日出版的《天体物理学》期刊上，一支研究团队介绍了他们用于更精确地估算宇宙中物质总量的新方法。实际上，我们可见、可互动和感受的一切，只构成了宇宙中很小的一部分。通过计算数百个星系团的总质量，新研究发现物质组成仅占宇宙总量的1/3不到。
长期以来，科学家们认为物质和能量的占比为三七开（约32% vs 68%），此外常规（重子）物质仅占宇宙物质总量的5%左右，“暗物质”则占绝大多数。
不过由加州大学河滨分校（UCR）带领的一支科学家团队，已经在一项新计算中对各项权重进行了微调。
新研究指出，物质约占宇宙总量的31.5%，暗能量则占余下的68.5%。作为一种神秘的力量，后者似乎在推动宇宙的加速膨胀。
研究一作Mohamed Abdullah表示：“若将所有物质均匀分布在整个宇宙空间，其平均密度相当于每立方米只有大约六个氢原子。不过由于我们知道80%的物质为暗物质，因此大部分物质并不是由氢原子组成，而是宇宙学家们尚未理解的另一种物质形式”。
为得出研究结论，UCR 团队开发出了一款名叫GalWeight的新工具，可通过测量单个星系的轨道来计算星系团的质量。然后将之与斯隆数字巡天调查（SDSS）的756个星团数据进行比对，以模拟星系团的形成方式。
这些模拟从不同数量的物质开始，因而研究人员可通过查看哪些模拟条件与观测值最匹配，就能够更精确地预估宇宙中最终可能包含的物质 / 总量的占比。
研究合著者Gillian Wilson补充道：我们已经顺利完成了使用星系团技术开展的最精确的一次测量。
虽然只是该技术的首次运用，但最终获得的价值与其它团队的方案一致（比如宇宙微博背景辐射的各向异性、重子声振荡、Ia型超新星或引力透镜等）。
尽管这些信息对大多数人说来可能并不重要，但了解宇宙演化的进程，有助于我们最终揭开暗物质和暗能量的谜团。
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（神秘的地球uux.cn报道）据科技日报（刘霞）：宇宙学研究领域最重要的目标之一是精确测量宇宙中物质的总量。美国加州大学河滨分校科学家在最近一期《天体物理学杂志》上撰文指出，他们借助新方法，对宇宙中物质的总量进行了精确测量，结果表明，宇宙中物质（包括常规物质和暗物质）约占宇宙总质能的31%，“看不见的”暗能量占剩下的约69%。
该论文第一作者穆罕默德·阿卜杜拉解释说，一种确定宇宙中物质总量的成熟方法是：将观察到的每单位体积的星团的数量和质量与数学模拟的预测结果进行比较，我们可以借助目前观测到的星团数目来精确测量宇宙间的物质总量。
他进一步解释说：“物质的比例越高，星团的数量越多。我们现在面临的挑战包括两个：精确测量星团的数量，这一点比较容易解决；精确测量星团的质量，这一点很困难，因为大多数物质是无法用天文望远镜观测到的暗物质。”
鉴于此，研究团队首先开发出一种利用组成星团的星系的轨道来测量星团质量的工具，借此分析了“斯隆数字巡天调查”望远镜提供的观测数据，创建了公开的星团目录GalWCat19。最后，他们将该目录中的星团数量与模拟结果进行比较，确定出宇宙中物质的总量。
研究人员将他们的最新测量结果与其他团队使用其他技术——如宇宙微波背景各向异性、重子声波振荡、Ia型超新星或引力透镜得到的测量结果结合，得出结论：物质占宇宙物质和能量总量的31.5±1.3%，其中约20%的物质（恒星、星系、原子和生命等）由通常被称为“重子”的粒子组成；另外约80%由暗物质组成。
论文作者之一吉利安·威尔逊说：“我们成功利用星团技术进行了最精确的测量之一。这也是星系轨道技术的首次使用，获得的结果与使用其他技术获得的结果一致。而且，使用这一技术的巨大优势在于能够独立确定每个星团的质量，而不用求助于更间接的统计方法。
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（神秘的地球uux.cn报道）根据《天体物理学杂志》发表的一篇文章，美国加利福尼亚大学河滨分校专家确定了宇宙中物质的确切数量。
专家估计，宇宙中的物质占宇宙总质量的31%，其余为暗能量。为此，专家用理论模型预测的值确定了每单位体积的银河行团的数量和质量。因为银河星团是由在其引力作用下坍塌的物质形成，其数量取决于宇宙中存在的物质的多少。
为确定星团质量，专家明确了组成星团的星系的轨道。结果与用其他方法得出的数据一致，包括利用宇宙微波背景各向异性、重子声波振荡、Ia型超新星以及引力透镜效应等。
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（神秘的地球uux.cn报道）据新浪科技：国外媒体报道，宇宙学的一个终极目标就是精确测量宇宙中的物质总量，哪怕是最精通数学的人也会觉得这个任务无比艰巨。但加州大学河滨分校的一组科学家已经做到了。根据他们在《天体物理学杂志》上发表的文章，该团队确定，物质占宇宙物质和能量总量的31%，剩余的由暗能量组成。
论文的第一作者、加州大学河滨分校物理和天文学系毕业生穆罕默德·阿卜杜拉说：“如果让所有物质均匀地分布在整个宇宙空间，那么它的平均质量密度将相当于每立方米只有六个氢原子这样。但是，由于我们知道80%的物质其实是暗物质，事实上，大多数物质并非由氢原子组成，而是由一种宇宙学家尚未弄明白的物质组成。”
阿卜杜拉解释说，确定宇宙中物质总量的一个成熟方法是，将观察到的每单位体积星系团的数量和质量，与数值模拟的预测结果进行比较。由于当今的星系团是由在其自身引力作用下，在过去数十亿年坍塌的物质而组成，因此，当前观测到的星系团数量对宇宙学情况——尤其是物质总量——十分敏感。
“更高比例的物质将带来更多的星系团，”阿卜杜拉说，“我们团队面临的挑战则是测量星系团的数量，然后确定哪个答案‘更正确一些’。但是我们又很难精确测量任何一个星系团的质量，因为大多数物质都是黑暗的，我们无法用望远镜观测。”
为了克服这个困难，以加州大学河滨分校团队为首的天文学家率先发明了“GalWeight”——利用成员星系的轨道来测量该星系团质量的宇宙学工具。然后，研究人员将他们的工具应用于斯隆数字巡天探测中心的观测数据，以创建“GalWCat19”，即公开可用的星系团目录。最后，他们将新目录中的星系团数量与模拟结果进行比较，从而确定宇宙中的物质总量。
“我们已经成功地使用星系团技术完成了有史以来最精确的一次测量，”论文合作者、加州大学河滨分校的物理学和天文学教授吉利安·威尔逊说，“此外，这也是星系轨道技术的首次使用。该技术获得的数值与使用非星系团技术（如宇宙微波背景各向异性、重子声学振荡、Ia型超新星或引力透镜）获得的数值相一致。”
“使用GalWeight星系轨道技术的巨大优势在于，我们团队可以单独确定每一个星系团的质量，而无需依赖间接的统计方式，”论文的第三作者安托里·克里平说。
通过将他们的测量结果与使用其他测量方式的团队得到的结果相比较，加州大学河滨分校的团队可以确定最佳的组合值，得出结论，认为物质占宇宙物质和能量总量的31.5±1.3%。
