上海天文台像素化强透镜模型提升哈勃常数测量精度
2025-11-04 10:37
来源:中国科学院
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由中国科学院上海天文台主导的国际团队近日在《皇家天文学会月刊》发表研究成果,证实像素化强透镜模型可显著提高哈勃常数的测量精度。该研究通过创新性地应用像素化强透镜模型,为破解当前宇宙学领域的“哈勃常数张力”提供了新的技术路径。一颗强引力透镜超新星:星系团 MACS J0138.0-2155 中的 SN Encore。

哈勃常数作为描述宇宙膨胀速率的核心参数,其早期宇宙与晚期宇宙测量结果之间存在显著差异。研究团队基于CURLING项目前期工作,开发出新型像素化强透镜建模框架。通过对类似MACS J0138.0-2155星系团中“安魂曲”超新星系统的模拟分析,比较传统点源建模与像素化方法的数据差异。

研究结果显示,采用像素化强透镜模型将哈勃常数推断不确定度降低至±0.8 km/s/Mpc,实现精度数量级提升。第一作者谢玉山博士表示:“像素化建模使我们能够利用透镜弧中编码的所有信息,而不仅仅依赖于多个图像的位置。这是利用星系团尺度强透镜进行精确宇宙学研究的关键一步。”

团队进一步模拟未来观测设备应用前景。在中国巡天空间站望远镜多通道成像仪观测条件下,结合像素化强透镜模型可将哈勃常数测量精度控制在0.1 km/s/Mpc范围内。通讯作者单焕元教授指出:“随着詹姆斯·韦伯太空望远镜、欧几里得望远镜以及即将投入使用的中国空间站望远镜的到来,我们正在进入强引力透镜研究的黄金时代。”

这项研究证实透镜模型不确定性是目前哈勃常数测量的主要制约因素,高分辨率观测与像素化强透镜模型的结合为实现百分比级精度测量奠定基础。

更多信息:谢玉山等,《CURLING – II.基于像素化星系团强透镜模型的H0推断改进》,《皇家天文学会月刊》 (2025)。期刊信息:《皇家天文学会月刊》

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