用星团的影子测量宇宙

天文学家已经开始使用一套复杂的模拟、一个关于星系团形成的高级机器学习模型以及星系之间的奇特关系来了解暗物质和暗能量的起源。

我猜您从未听说过SunyaevZel'dovich效应，这很好。制作星系、星系团和星系团的地图是一种相对晦涩的宇宙学技巧。这种效应以两位首先发现该机制的俄罗斯科学家的名字命名。这种效果之所以有效，是因为我们的宇宙浸泡在宇宙微波背景中，宇宙只有380,000岁时留下的辐射形式。该辐射相​​对较冷，温度比绝对零高约3度，这使辐射处于微波状态。

当那束古老的光在我们到达望远镜的途中穿过宇宙时，它偶尔会穿过一组或一组星系。这些星团和团块内部漂浮着非常热的气体。有时，这种气体会撞击来自宇宙微波背景的通过光子，并将其提升到更高的能量。当我们制作宇宙微波背景图时，我们会看到群和星团是背景顶部略微发热的小斑点。这项技术使我们能够绘制出极其遥远的星团和群体，甚至是那些距离太远而无法通过其他方式直接观察的星团和群体。

天文学家和宇宙学家很乐意利用这些调查来了解宇宙中物质的分布，这可以帮助我们解开暗物质和暗能量的本质。但是星团和星系是非常复杂的地方，我们需要了解所有使星团和星系团内部的气体变热的物理原理，然后才能使用它们来梳理暗物质和暗能量。最重要的过程之一是反馈，物质落入超大质量黑洞，但在被吞噬之前，它以高能粒子和辐射爆炸的形式被喷射到黑洞群和星团环境中。

长期以来，宇宙学家一直在对这些影响进行高度详细的模拟，以了解正在发生的事情。但要真正建立一个可靠的宇宙模型，我们需要使用许多不同类型的参数进行许多不同的模拟，以探索所有可能性。然后我们需要将所有这些不同的可能性与我们观察到的联系起来，并用它来梳理暗物质和暗能量的特性。

为了实现最后一步，一组研究人员使用了CAMELS模拟套件以及复杂的机器学习算法，将暗物质和暗能量特性与我们在宇宙中实际观察到的SunyaevZel'dovich效应联系起来。他们现在才刚刚开始使用阿塔卡马宇宙望远镜中的暗能量巡天望远镜将这些与真实观测联系起来。希望未来沿着这些方向的研究将为了解宇宙这些黑暗奥秘的本质提供一个重要的窗口。