WMAP五年之际的牙口谐宇宙论

物理学的热点论文再一次被天文学所主导，其中论文群1和#4来自威尔金森微波各向异性探测器（WMAP），而论文#6则是关于斯隆数字巡天的最新数据发布。论文＃4发表于2009年2月，是WMAP系列年度报告之五，其发表后数周就迅速登上了热点论文排行榜。很明显，假如这篇论文只是用稍好一些的关于宇宙微波背景（CMB）的数据来更新之前的报告的话，这种情形是不可能发生的。那么，这一次有什么新东西呢？     

威尔金森微波各向异性探测器对宇宙论的影响

自从1965年意外发现宇宙微波背景辐射(CMB)以来,对这一现象的观测就一直是宇宙论进展的中心。2001年6月30日发射升空的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)在23～94 GHz的5个频带提供了全天域的微波测绘图。该研究计划是普林斯顿大学与美国国家航空和航天局(NASA)戈达德宇宙飞行中心(GSFC)之间的合作项目。2010年10月,NASA终止了该计划,并将这个无声     

微波背景观测与早期宇宙研究

微波背景观测与早期宇宙研究尚处于学科发展的初期阶段,对探测方法、背景(前景)处理、系统误差及结果可靠性的认识都有待深入.发现微波探测卫星WMAP公布的宇宙微波背景辐射温度图存在严重的系统误差后,几年来我们重新进行了数据分析,修正了时钟同步、天线旁瓣误差导致的伪偶极信号,得到的背景辐射温度图和功率谱与WMAP发布的结果有重大差异,引起了广泛关注,讨论和争论.本文概述有关工作及论争的过程与现状,及其对于早期宇宙研究的影响.     

研究前沿:限制共识宇宙学

本世纪天文学的历史由于一种新共识的横空出世而引人关注,该共识使宇宙学家们从那些已让哲学家们忙碌了上千年的冗长争论中解放出来。这场革命引发于上世纪90年代采用宇宙背景探测器(COBE)对宇宙微波背景(CMB)的测量。该探测器的科学新发现极大拓展了对CMB的观测,尤其是来自威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)的观测,其借助基于地面的和气球运载的实验支持。     

结合起来的超新星数据为共识宇宙学设定限制

宇宙学在物理学热点论文榜中继续占据着突出地位（论文#1、#4、#8和#9），不过超导性的复兴使得凝聚态物理拥有了5个竞争者（论文#2、#3、#5、#7和撑10）。尽管如此，关于5年威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）数据集的论文#1依然上升势头强劲，如今已经遥遥领先（本期间被引用138次），     

MCG作为统一的暗流体模型及其观测限制

近年来大量观测数据表明,宇宙介质可以由一种统一的暗流体描述.研究一种修正的Chaplygin气体模型(简称MCG模型)作为统一暗流体模型,并且采用目前可利用的Ia型超新星、重子声学震荡(BAO)以及完整的威尔金森宇宙微波背景辐射各向异性探测(简称WMAP)等数据对该模型的参数进行宇宙学观测限制.与之前工作的不同之处是,将MCG不再拆分成暗物质和暗能量两部分,而是将其视作一个统一的部分来研究.利用马尔科夫链蒙特卡洛方法,得到较为严谨的限制结果 .结果表明,MCG模型与目前的天文观测数据以及宇宙学标准模型(ΛCDM模型)符合得很好,这也是暗简并问题的有利佐证.     

观测数据对暗能量状态参数的限制

状态方程是表征暗能量本质的一个重要物理量,而用观测数据拟合它是了解暗能量的重要手段之一。利用新公布的Ia型超新星数据,重子声学振荡（BAO）观测和Wilkinson微波背景各项异性探测卫星（WMAP）公布的5年数据限制CPL和JBP 2种参数化模型,并重构暗能量状态方程w(z)。结果表明,与过去的工作相比,新的观测结果对w(z)的限制有一点改进,但仍与宇宙学常数模型相一致。     

发现宇宙大爆炸

宇宙哲学作为一门精确的物理科学，它的基础就是我们对来自宇宙大爆炸的宇宙微波背景辐射的理解。1964年，美国贝尔实验室的工程师阿诺·彭齐亚斯（Penzias）和罗伯特·威尔逊（Wilson）无意中发现了宇宙微波背景辐射，宇宙背景辐射的发现在近代天文学上具有非常重要的意义，它给了大爆炸理论一个有力的证据。彭齐亚斯和威尔逊也因发现了宇宙微波背景辐射而获得1978年的诺贝尔物理学奖。     

可理解的宇宙——过去130亿年概览，第二版

探索宇宙是人类科学的永恒主题，哈勃天文望远镜使科学家通过测量宇宙膨胀的比率，得到宇宙的年龄大概是130亿年。1989年为了对宇宙大爆炸结构进行测量，美国发射了“宇宙背景探测器”（COBE），COBE使用仪器测量早期宇宙的发散红外和微波背景辐射。     

非凡的X射线观测站激励着天文学家

空间天文学研究方面的论文在这一期物理热点中的排名急剧上升,其中描述独特的X射线观测技术的两篇文章分别夺取了第二和第三的位置,而关于威尔金森微波各向异性探测器的论文仍然高居榜首：论文#1是描述宇宙基本参数值的标准源文件,它对宇宙学的含义进行图解并被频繁引用,论文#2和论文#3描述了“朱雀”号卫星及其成像光谱仪。     

Missing completely of the CMB quadrupole in WMAP data

In cosmic microwave background (CMB) experiments, foreground-cleaned temperature maps are still contaminated by the residual dipole due to uncertainties of the Doppler dipole direction and microwave radiometer sidelobe. To obtain reliable CMB maps, such contamination has to be carefully removed from observed data. We have previously built a software package for map-making, residual dipole-contamination removal, and power spectrum estimation from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) raw data. This software has now been significantly improved. With the improved software, we obtain a negative result of CMB quadrupole detection with the WMAP raw data, which is 3.2±3.5 K2 from the seven-year WMAP (WMAP7) data. This result is evidently incompatible with ～1000 K2 expected from the standard cosmological model ΛCDM. The completely missing of CMB quadrupole poses a serious challenge to the standard model and sets a strong constraint on possible models of cosmology. Due to the importance of this result for understanding the origin and early evolution of our universe, the software codes we used are opened for public checking.     

用科学的方法探索宇宙

宇宙有着无穷的奥秘,人类应该永远探索下去……2001年,美国发射了一颗卫星,叫做w-map卫星。它对宇宙的微波背景辐射进行了探测。我们今天看到的最远的天空,距离非常非常遥远。我们今天对宇宙的认识,跟过去完全不一样了。很多朋友跟我谈起来,会说:你这个宇宙     

“天河二号”助力探寻暗物质

 随着科学技术的向前推进,人类对宇宙大爆炸的认识也在不断提升,卫星和基地观测设备对宇宙微波背景的观测数据成果让人类以更精确的数据认识早期宇宙。不过,人类对宇宙137亿年的演化历程仍然知之甚少。虽然观测技术在近几年取得了巨大的进步,但理论模拟和计算机模拟等模拟技术仍然是天文学家探索未知宇宙的有力工具之一。     

欧洲卫星拍出宇宙全景图

欧洲航天局7月5日宣布，该机构的宇宙探测卫星“普朗克”根据此前收集的数据，绘出了首幅宇宙全景。它将有助于科学家了解宇宙大爆炸后各种天体的形成过程。欧航局当天发表公报说，这幅图的珍贵之处在于捕捉到宇宙微波背景辐射，它形成于宇宙大爆炸时期，经过137亿年的漫长旅行才到达地球，对研究人员而言，     

3K：宇宙微波背景辐射

宇宙微波背景辐射（CMBR）是宇宙大爆炸留下的遗迹。宇宙中的光子在红移约为1100左有时和其它的重子物质发生了退耦，逐渐失去了和重子物质相互反应的热平衡过程，于是随着宇宙的演化而冷却下来，到今天的温度大约为3K。在微波背景的研究中，     

高能天体物理学的“爆发”

这一时期有两篇理论高能天体物理学的论文表现出了突出的影响力:一篇是排在第5的关于伽马射线暴的论文,另一篇是关于活动星系核(AGN)的论文#6。这两篇文章都与爆发现象有关,但研究的时间尺度大不相同。伽马射线暴(GRBs)是自大爆炸以来宇宙中最充满活力的现象,它们在宇宙中有可能随时随地发生。典型的爆发一般持续1秒至数百秒的时间。大多数伽马射线暴是在巨大的恒星燃尽了核燃料时发生的。恒星的核心     

科学家首次发现其他宇宙存在证据

英国科学家日前表示，他们发现了我们所在宇宙在遥远的过去曾被其他平行宇宙“推挤”的证据。在对大爆炸后效应——宇宙微波背景辐射中的图案进行研究之后，他们得出了“存在其他宇宙”这一令人不可思议的结论。     

对《宇宙演化总论——二十一世纪广义宇宙学新探索(上)》的商榷

高歌先生:您好! 读了《宇宙演化总论——二十一世纪广义宇宙学新探索(上)》(以下简称论文),有几点疑问想请教.     

高精度丈量宇宙——测量类星体距离新方法

百年来,观测宇宙学的三大进展彻底改变了人类对宇宙的认知.它们分别是20世纪20年代对造父变星测距发现了宇宙处于膨胀之中,20世纪60年代发现了宇宙微波背景辐射,以及20世纪90年代对超新星观测发现了宇宙在加速膨胀.科学家们观测到的宇宙几何及动力学结果,揭示了神秘的宇宙膨胀历史和背后的物理机制.     

宇宙“暴涨”重大发现不排除出错

3个月前公布的一项＂诺贝尔奖级＂重大发现——宇宙＂暴涨＂证据也许存在问题。同一科研团队在20日发表的最新论文中承认,不能排除他们有关宇宙原初引力波的发现错了。美国哈佛-史密森天体物理学中心等机构的科学家在新一期《物理学评论通讯》上报告说,他们依然坚持最初的结论,即他们利用架设在南极的BICEP2望远镜,在宇宙大爆炸的＂余烬＂——微波背景辐射中,观测到一种叫做B模式的特殊偏振模式,这种偏振模式是长期寻找的原初引力波的“独特印记＂。