国家天文台等利用遥远类星体探测宇宙结构形成史

近日，世界最大星系巡天eBOSS国际科学合作组发布了最新宇宙学研究结果：eBOSS合作组通过观测距离我们68亿光年到105亿光年之间 (对应红移0.8到2.2之间) 宇宙深处类星体的空间分布，发现了显著的红移畸变(RSD) 信号。这是人类首次成功利用遥远的类星体探测宇宙的结构形成历史。

红移畸变现象是星体在局部引力势的作用下形成的一种特殊三维成团模式。由于该信号与引力直接相关，它是在宇宙学尺度上研究引力的最重要探针之一。2001年，人类首次通过观测星系的成团性，在近邻宇宙中发现了红移畸变现象。本次eBOSS的观测结果是人类首次利用宇宙深处的类星体，在宇宙只有今天大小的1/3到1/2之间的时期，观测到了红移畸变信号。此结果是继2017年5月eBOSS合作组首次利用类星体发现显著的重子声波振荡信号后的又一重大发现，将对后续的暗能量及引力性质等宇宙学前沿课题研究有重要意义。

本次eBOSS合作组共发布7篇科学论文，其中2篇分别由中国科学院国家天文台研究员赵公博和博士研究生王丹丹担任第一作者，国家天文台博士王钰婷为核心作者。赵公博自2015年起担任SDSS-IV extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (eBOSS；2014-2020) 国际合作组星系成团性工作组联合组长。2015年至今，他领导eBOSS合作组按计划顺利完成了类星体巡天观测和数据处理，以及暗能量等宇宙学前沿问题研究。该研究证实了利用高红移类星体开展宇宙学研究的可行性与优势，为后续eBOSS类星体、亮红星系以及发射线星系巡天奠定了基础。  

该项目得到了国家自然科学基金委、中科院重点国际合作项目等的支持。

　　eBOSS合作组通过观测类星体获得的宇宙膨胀（左图）以及结构形成历史重建结果（右图）。图中含误差棒的红色实心圆圈为本次发布的结果，其余测量来自其他星系巡天观测结果；图中曲线是利用Planck卫星观测宇宙早期微波背景辐射，并假设标准宇宙学模型得到的拟合结果。(图片来源：Zhao et al.，2018）