加速宇宙物理学巡天 (PAUS) 是一项由 14 个机构共同开展的国际合作项目,其覆盖的天空面积达到 50 平方度,相当于大约 250 个满月。

揭示了超过 100 万个星系的精确位置

它利用位于西班牙拉帕尔马岛的 4.2 米威廉·赫歇尔望远镜 (WHT) 上专门设计的 PAUCam 相机,以前所未有的精度测定星系距离。其中包括距离我们超过 100 亿光年的星系。

对遥远星系的调查有两种方式:光度调查,即拍摄高保真天空图像并捕捉所有足够明亮的天文物体,以便在图像中被探测到;光谱调查,即针对已知光源并研究其光谱,即其在很宽波长范围内的光分布。

该模式限制了可观测星系的数量以及这些星系的暗淡程度,但却提供了有关每个星系的丰富信息。

合作成员、伦敦大学学院物理与天文系的本杰明·约阿希米 (Benjamin Joachimi) 教授解释说,PAUS“结合了光度测量和光谱测量的优势”。

他说:“我们确实会拍摄图像,因此会捕捉到天空中所有可见的物体,但我们在相机上安装了窄波长滤光片,这样我们就知道收集到的光来自光谱的某个部分。通过使用 40 个这样的滤光片,我们可以重建星系光谱的低分辨率版本。

“这项调查将使我们能够探索星系如何与其主要由暗物质组成的环境相连,并了解某种类型和亮度的星系距离我们有多远,这有助于我们利用没有这些信息的调查进行更准确的科学研究。”

新的目录将使天文学家能够创建更精确的地图,以了解宇宙结构的形成方式,并研究宇宙在暗物质和暗能量的影响下的膨胀。

人们认为暗能量约占宇宙的 70%,是导致宇宙加速膨胀的原因,但其性质仍然是个谜。

此次合作由西班牙空间科学研究所 (ICE-CSIC) 牵头,并得到西班牙科学、创新和大学部的支持。数据是在 2015 年至 2019 年期间的 200 多个夜晚收集的。该目录可在PAUS 网站和CosmoHub门户网站上找到。

朴茨茅斯大学 PAU 调查、ICE-CSIC 和加泰罗尼亚空间研究所 (IEEC) 主任 Enrique Gaztañaga 教授表示:“PAU 调查提供了一种创建宇宙地图的突破性方法,通过设计和开发一种新型仪器和专门的调查以前所未有的方式收集和分析数据,从而实现了这一目标。能够与这样一个才华横溢、值得信赖的团队合作是我的荣幸。”

目录发布在两篇文章中进行了详细介绍。一篇关于 PAUS 数据校准的文章已发表在《皇家天文学会月刊》上。另一篇关于测量距离的文章已被MNRAS接受出版,可在arXiv预印本服务器上找到。

ICE-CSIC 博士生、arXiv论文第一作者 David Navarro-Gironés 表示:“PAUS 的一大优势在于它……[可以] 实现高度精确的距离测量。这种精度水平对于宇宙结构的研究至关重要,而这又需要大量星系的数据。”

自 2015 年首次发射以来的九年里,PAUS 已经能够测量众多遥远星系的距离,相对精度为 0.3%。该团队目前正在使用这些数据来增强现有宇宙学调查的校准。

例如,PAUS 数据正被用于改进暗能量任务的弱透镜分析和模拟,如欧洲航天局的欧几里得任务,该任务的大型光学相机由伦敦大学学院研究人员领导的国际团队建造,以及鲁宾天文台的空间和时间遗产调查 (LSST)。