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Highlighting JAPAN

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科学技术

SuMIRe 项目

由日本主导的重大暗物质和暗能量研究



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SuMIRe是一个由卡弗里基金会捐助,日本主导并由东京大学负责实施的国际研究项目。卡弗里数物联携宇宙研究所(Kavli IPMU)所长村上齐牵头这个项目。而SuMIRe项目的得名则来自“Subaru Measurement of Images and Redshifts”首字母缩写,项目旨在研究构成宇宙空间的暗物质和暗能量,并希望借此解释宇宙的起源和未来。

那么,暗物质和暗能量到底是什么呢?

我们大家对于银河系都不会陌生,我们的银河系被成其他成百上千个以不同速度移动着的星系团所包围着。这种移动被认为是星系团之间的相互引力所导致的结果,不过长年的研究发现星系团的运动并不是仅仅是由可见物质质量所产生的重力造成的结果。因此,科学家们提出了宇宙中还充满着一种未知的不可见的物质,并把它称为“暗物质”。

暗能量被认为是和宇宙膨胀有关。很多年以来,物理学家相信宇宙现在还处于大爆炸之后的膨胀之中,但这种膨胀会由于时空和宇宙物质的相互作用而最终减慢速度。所以,宇宙要么将会逐渐收缩并最终坍塌,要么就是降低到无限低速度的膨胀中。然而,最近的研究表明宇宙的膨胀远没有减速下来,而是处在莫名其妙地加速中。“暗能量”就是被提出来并应用到导致这种加速膨胀的说法。

为了解决宇宙中这些谜一样的问题,东京大学的村山教授主张使用大规模观测的方式来去除光在暗物质和暗能量上面的影响,这就促成了SuMIRe项目的诞生。当它最初在东京大学实施的时候,这一重大的日本科学项目就逐渐发展成为一项国际研究项目。由于村山教授的主张和提议得到了全球同行的认可,越来越多志同道合的团队正要求加入进来。

项目的观测基地是位于夏威夷冒纳凯阿山顶,由日本国家天文台运行的昴星望远镜。望远镜安装了超广角镜头和超广视野光谱仪,这些设备是耗巨资专门为这个项目而研发,观测调查已定于从2014年开始。昴星望远镜上近9亿像素的镜头让我们能够从地球表面观测到与哈勃望远镜图像质量相似,但更深更广的宇宙画面。之前被预计需要花费几十年的研究项目,现在有可能在未来10年取得成果。而且昴星望远镜还可以观测到被科学家称之为“宇宙普查”的三维宇宙图像。

东京大学的研究学者们也期待着在阐明暗物质和暗能量的同时,还能通过由日本科研人员主导的这一项目给后继者们带来更多的引导和启发。此外,SuMIRe项目的科技创新也被认为在促进日本社会进步的同时,也会带来巨大经济效益。让我们期待着SuMIRe项目在未来十年硕果累累的时刻吧。



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