2013年高能新闻
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普朗克卫星发布的宇宙组成与高能所早期结果一致
文章来源:粒子天体物理中心  2013-03-25
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  3月21日,欧洲普朗克(Planck)卫星发布科学结果,改写了人们广泛引用的美国威尔金森各向异性探测器(WMAP)关于宇宙组成的结果:宇宙中暗能量的份额从73%变为68-69%,暗物质所占份额从22%增加为26-26.5%,普通重子物质所占份额从4.6%变为4.9%。

  WMAP卫星在2001年7月由NASA发射升空,2010年10月停止工作,其主要科学目标是进行宇宙学的基本测量,它将宇宙微波背景辐射观测的空间分辨率从宇宙背景辐射探测卫星COBE卫星(曾获2006年度诺贝尔物理学奖)的7度提高到半度左右,被认为是宇宙学进入精确宇宙学时代的标志。从2000年以来,在整个物理学和天文学领域,引用最高的三篇论文都是WMAP的学术论文。Planck卫星是欧洲空间局2009年5月发射的一颗专门研究早期宇宙和随后演化的卫星,其空间分辨率达到5角分。2013年3月,欧空局和Planck卫星合作组开始发表Planck卫星在前15个半月内观测得到的首批结果。

  从2003年起,李惕碚院士领导的团组通过对WMAP数据的分析指出,WMAP组发布的宇宙温度图存在系统误差,WMAP组的数据分析过程可能存在错误。李惕碚指导的高能所博士生刘浩建立了国际上第一个WMAP组之外的数据分析软件系统,从WMAP原始数据出发得到了新的宇宙微波背景辐射温度图;从该温度图出发,他们计算了宇宙的组成,发现暗能量的份额应该为67.8±3.0%,暗物质的份额应为27.0±2.7%,普通重子物质的份额为5.2±0.3%,并于2009年发布了他们的结果。四年之后,比WMAP卫星更为先进的Planck卫星发布的结果与他们的结果非常一致。

  刘浩2003年进入中科院高能所硕博连读,《WMAP数据的分析研究》是他的学位论文研究课题,2008年博士毕业后在高能所继续从事博士后研究,并于2010年博士后出站留所工作。李惕碚的另一博士生熊少林,在完成硬X射线调制望远镜卫星HXMT探测器标定研究后,主动要求延期一年毕业以参加WMAP数据分析,结果发现WMAP时钟定标存在25.6毫秒的严重系统误差,成为其温度图畸变的重要来源。在近十年的工作中,他们的工作并不被WMAP组所接受,很多结果无法在国际主流杂志上发表。近年来,在自然科学基金重点项目和HXMT地面应用系统的支持和协助下,刘浩完成了对WMAP数据处理软件系统的全面改进,使非WMAP组的广大宇宙学研究者能够通过该软件直接从CMB原始数据进行研究。为了让国际同行对他们研究结果的可靠性进行检验,除了发布文章之外,他们还公布了数据分析软件的所有源程序。在坚持不懈的努力下,他们的工作开始逐渐得到同行的认可,这次Planck发布的有关宇宙组成的结果与他们早前发布的结果一致,是对他们工作的一种新的支持。目前,刘浩受邀正在丹麦尼尔斯·波尔研究所访问工作,进行与Planck观测相关的宇宙学研究。

  刘浩、李惕碚相关文章见http://adsabs.harvard.edu/abs/2009arXiv0907.2731L

  Planck观测结果的概述文章见http://xxx.lanl.gov/abs/1303.5062

  相关新闻发布见http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Planck/Planck_reveals_an_almost_perfect_Universe 

  


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