我科学家从星系巡天获得迄今最强暗能量观测证据

据国家天文台网站消息，北京时间2020年7月20日，eBOSS国际合作组向全世界发布最新一批研究成果。其中包括以国家天文台赵公博研究员、王钰婷副研究员分别为第一作者的两篇暗能量研究方面的科学论文。

基于目前国际上最大规模的星系巡天eBOSS项目，赵公博团队开发新的理论及数据分析方法，利用两类星系样本的交叉关联，在距今7亿到18亿光年的宇宙时空范围内 (该范围此前从未被探索)，成功测量了宇宙背景膨胀及结构增长率 (见图1)。

图1. SDSS星系巡天近20余年 (1998-2019) 以来宇宙探索示意图。来源：eBOSS国际合作组。

赵公博解释说：“此工作在11个标准差水平证实了暗能量的存在，是迄今为止依托星系巡天得到的最强暗能量观测证据 (图2)。该研究发现eBOSS观测数据支持我们此前发现的暗能量动力学行为。

图2. 基于最新eBOSS观测得到的暗能量组分限制。来源：赵公博等，(eBOSS合作组)，2020。

星系巡天宇宙学的难点在于数据处理，特别是对于观测统计误差及系统误差的分析。eBOSS是国际上首个在宽广时空范围内开展的多目标巡天，为开展交叉关联分析创造了条件 (见图3)。“交叉关联不仅可以减小统计误差，更重要的是能够有效控制系统误差，得到更加准确、可靠的结果。”，王钰婷说。

图3. 基于eBOSS 巡天数据得到的两类星系的两点关联函数。来源：王钰婷等，(eBOSS合作组)，2020。

暗能量是目前宇宙的主体成分，揭示其本质具有重大的科学意义。eBOSS国际合作组由包括国家天文台在内的30余所国际一流天文研究单位组成。自2014年运行以来，eBOSS项目历时6年，在红移0.6到2.2之间，获取了近100万条星系光谱，取得了一系列重要的科学结果，圆满完成科学任务。

作为eBOSS国际合作组科学工作组负责人，赵公博自2015年起参与领导eBOSS项目的巡天观测、数据处理及暗能量等前沿宇宙学应用研究。此研究为后续基于我国空间站望远镜，DESI，PFS等更大规模星系巡天开展暗能量本质的研究奠定了坚实基础。