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宇宙学、暗物质及高能天体物理研究室
文章来源:    发布时间:2013-10-15    【字号:

   

    在过去的十几年间,人类对于整个宇宙的认识有了飞跃式的发展,取得了辉煌的成就。1998年天文学家对Ia型超新星的观测首次表明宇宙正在加速膨胀,这一发现被美国的《科学》杂志列为当年的十大科学进展之首。2003年WMAP精确测量了宇宙微波背景辐射的各向异性,给出了早期宇宙的重要信息,被《科学》杂志评为2003年的“年度科学突破”,并且还获得了2010年度的邵逸夫天文学奖(号称东方诺贝尔奖)。此外还有大规模星系和类星体巡天、大面积弱引力透镜巡天等观测提供了晚期宇宙物质分布的重要数据。这一系列重大的天文观测已经将我们带入精确宇宙学的时代。我们现在的宇宙约由73%的暗能量、23%的暗物质和4%的重子物质组成,目前我们仅了解其中4%的重子物质,而对另外73%的暗能量和23%的暗物质的了解还十分有限。占宇宙百分之九十以上的暗物质和暗能量在宇宙演化的历史中起着决定性的作用,也决定着宇宙未来的命运,研究他们的性质在宇宙学中的重要性是显而易见的。同时,暗物质和暗能量的研究在基础物理学中也有着重要的意义。粒子物理的标准模型在高能物理实验中已经取得了很大的成功,然而它仅能解释占宇宙4%的重子物质,在解释占了宇宙百分之九十以上的暗物质和暗能量上却遇到了极大的困难。暗物质和暗能量被认为是笼罩着21世纪天文学和物理学的两朵新的乌云,对它们的研究很可能会带来科学上新的突破。在当前的研究背景下,宇宙学无疑是当前天文学和物理学研究中的一个重要的研究方向。

    我们团组的科研工作正是围绕从整体框架上进一步理解我们的宇宙这一主题,研究对象涉及宇宙演化过程中各个阶段的主要的物理过程和现象,包括宇宙早期的暴涨、微波背景辐射和暗物质、暗能量等。目前的研究主要包括宇宙膨胀历史和宇宙涨落演化的各种相关观测、暗物质的探测、暗能量的探讨、微波背景辐射的统计性质、暴涨的物理过程及其对观测的影响等。特别是暗物质的基础研究和探测更具有重要的现实意义。本团组现有研究人员4人,另与南京大学物理学院的相关研究人员一起组建了粒子-核-宇宙学联合研究中心,承担了相关的基础研究和人才培养任务,已培养出4名博士和1名硕士。