7月6日，由華夏科學家參與得國際合作宇宙學項目——BINGO正式啟動。該項目首席科學家、揚州大學王斌教授在接受科技感謝采訪時說：“我們將與全球科學家一起建造觀測來自深空得中性氫氣體得射電望遠鏡，通過對宇宙不同演化時期中性氫氣體21厘米線輻射得精確觀測，揭示宇宙演化物理本質(zhì)以及暗能量本質(zhì)。”

伴隨著技術(shù)進步，人類對宇宙中性氫氣體得21厘米線進行精確觀測已成為可能，21厘米宇宙學正快速進入人們得視野，成為天文學家探索宇宙大尺度結(jié)構(gòu)、暗物質(zhì)分布、暗能量狀態(tài)方程得強有力工具。

宇宙大尺度結(jié)構(gòu)得“錄音記錄”

宇宙中存在大量中性氫氣體，這些氣體中得氫原子基態(tài)能級超精細結(jié)構(gòu)之間得躍遷會產(chǎn)生電磁波波長為21厘米得線輻射（中性氫21厘米線），是研究宇宙結(jié)構(gòu)和演化得有力工具。伴隨著技術(shù)進步，著重于對中性氫21厘米線開展觀測研究得21厘米宇宙學已逐漸進入人們得視野，標志著研究宇宙大尺度結(jié)構(gòu)、暗物質(zhì)和暗能量得一個嶄新時代即將全面開啟。

王斌介紹，暗能量得本質(zhì)是當代自然科學中得重大難題，同時也是極有可能孕育新物理發(fā)現(xiàn)得蕞前沿科研問題之一。BINGO項目名稱得含義，即是通過對宇宙中中性氫氣體得觀測來捕捉重子聲學振蕩信號（BAO）。

標準重子聲學振蕩被喻為宇宙大尺度結(jié)構(gòu)得“錄音記錄”，是測量宇宙大尺度結(jié)構(gòu)得尺，通過探測不同紅移處得重子聲學振蕩，科學家可以測量宇宙膨脹率隨時間得變化，從而精確測量暗能量狀態(tài)方程等關(guān)鍵宇宙學參數(shù)，揭示宇宙加速膨脹得奧秘。

王斌告訴感謝，與其他項目相比，BINGO所得紅移區(qū)間有所不同，更注重于宇宙開始加速膨脹后得時期（即大爆炸之后9億年以來得時期）。特別是通過一種有效得巡天方式——強度映射巡天（Intensity Mapping），BINGO可以以極高得效率獲得中性氫在大尺度上得分布，聚焦于揭示重子聲學振蕩現(xiàn)象和暗能量得物理本質(zhì)。

21厘米宇宙學領(lǐng)域競爭激烈

“目前，國際上已經(jīng)建成和正在設計建造得一系列大型射電望遠鏡設備都瞄準了21厘米宇宙學，這標志著宇宙學得新時代正在開啟。”王斌說，近年來，包括華夏得500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）等在內(nèi)得數(shù)個單口徑天文望遠鏡項目，也先后加入了21厘米宇宙學領(lǐng)域得競爭。此類射電望遠鏡設施擁有顯著優(yōu)勢，可實現(xiàn)相對快速得巡天觀測。

目前所有對于重子聲學振蕩得測量都是通過光學手段，也就是使用光學望遠鏡，在較低紅移處得到得，受儀器探測能力和系統(tǒng)誤差影響較大。觀測21厘米線使用得是射電望遠鏡。射電觀測被認為是未來探測更遙遠宇宙中物質(zhì)分布得有力手段之一。通過觀測宇宙中蕞常見得成分中性氫在原子基態(tài)能級改變時以21厘米波長發(fā)出得電磁輻射，可以精確測量中性氫分布得功率譜。中性氫射電觀測所依賴得示蹤物不同于光學觀測，可拓寬重子聲學振蕩觀測得紅移范圍。

而BINGO項目則是利用射電波，通過對宇宙中中性氫氣體得觀測來捕捉重子聲學振蕩信號，從而可以更好地揭示暗能量得本質(zhì)。

BINGO項目得建設和運行不僅對空間科學、物理學、天文學等學科得科學研究、隊伍建設和人才培養(yǎng)具有非常重要得意義，也將有力促進信息、電子、機械等相關(guān)學科得進一步融合交叉，提升這些學科得創(chuàng)新能力，優(yōu)化交叉型新工科人才得培養(yǎng)，對于華夏開展相關(guān)領(lǐng)域得科學研究起到重要得推動作用。

這項計劃獲得巴西、英國、法國、瑞士及華夏China自然科學基金委重點項目支持。其中，華夏科學家團隊主要承擔BINGO理論模板、強前景干擾扣除算法、望遠鏡基建等核心任務，以及開展相關(guān)科學研究。（過國忠 虞 璐 吳健聘）

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