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    上周，欧洲航天局（ESA）的普朗克太空望远镜发布了早期宇宙的最终地图，这预示着普朗克任务已经奏响“最后的乐章”。

    普朗克是研究宇宙微波背景辐射（CMB，宇宙大爆炸的微弱余辉）的三大太空望远镜系列中的最后一个，它使科学家获得了迄今对宇宙的年龄、几何形状和构成的最精确测量结果。

    但欧洲和美国的机构都不打算为后续太空任务提供资金，这在宇宙学家心中埋下了隐忧。

    普朗克任务结束，相关人员纷纷另谋他路

    20多年来，许多基于地面和热气球的实验以及三个主要的太空望远镜对CMB进行了研究。他们主要专注于绘制天空中CMB温度的微小变化，以创建宇宙地图。

    从2009年到2013年，普朗克太空望远镜收集到的前所未有的精确数据，帮助科学家确定了宇宙的年龄（约138亿年）、几何形状（基本上是平的）及其组成（95%的暗物质和暗能量）。特别重要的是，最新发布的数据巩固了早期基于普朗克数据的预测，即宇宙的膨胀速度应该比目前观察到的慢9%。

    未参与普朗克任务的爱尔兰梅努斯大学理论宇宙学家彼得·科尔斯表示，温度图谱和它们产生的科学是一项“伟大的成就”。

    据美国《科学美国人》杂志官网7月24日报道，普朗克任务项目科学家、宇宙学家简·陶伯说：“整整一代年轻科学家与普朗克一起成长。”而随着普朗克任务的结束，研究人员纷纷转向其他项目。

    巴黎天体物理研究所的西尔维亚·加利2013年成为普朗克团队的一员，并帮助领导了这项最新研究。现在，她可能会和许多同事一起加入欧几里德（Euclid）望远镜项目。该项目由ESA主导，将在前所未有的尺度上绘制宇宙星系图。定于2021年发射的欧几里德是一种老式的光学望远镜，而非微波探测器，在技术上与普朗克不同。

    另一位普朗克项目组成员、英国塞克斯大学博士后朱利安·卡隆目前已加入智利的西蒙斯天文台。他说，西蒙斯天文台吸引人的一个地方是，使用引力透镜有可能解决另一个基本物理问题——估算中微子这种基本粒子的质量。

    CMB偏振成新关注点，有望揭示宇宙暴胀之谜

    普朗克即将谢幕，对CMB的其他参数进行详细测量成为新的研究关注点，其中包括CMB的偏振——微波电磁场在特定方向上对齐的轻微趋势。研究人员希望从中找到宇宙发生暴胀（宇宙大爆炸后短暂时期宇宙呈指数级的膨胀）的标志。巴黎天体物理研究所普朗克任务高级研究员卡里姆·博纳伯德说，宇宙学家还可以通过研究CMB的偏振如何使时空弯曲，来测量物质在整个宇宙中的分布，这种效应被称为引力透镜。

    普朗克也绘制偏振，但其灵敏度有限。巴黎狄德罗大学天体物理学家雅克·德拉布鲁耶帮助设计了普朗克望远镜，他说：“只有10%的偏振信息被利用，CMB仍有很多秘密有待揭开。”

    目前，仅有几个美国团队正在用地面和气球设施测量偏振，而美国国家航空航天局（NASA）和ESA都拒绝资助新的大型卫星研究CMB。原因之一是，实验尚未找到宇宙暴胀的偏振特征。位于南极的BICEP2望远镜团队2014年声称检测到了该特征，但普朗克数据显示它只是银河系中的尘埃。在最新研究中，普朗克团队还在BICEP2数据的帮助下寻找暴胀的特征，但一无所获。不过，美国普林斯顿大学宇宙学家理查德·戈特说：“我们还没有看到的事实并不意味着它不存在。”

    美欧航天局拒绝继续资助，科学家积极寻求对策

    缺乏重大的CMB任务让很多研究人员深感担忧，加利说：“在科学上，这将是一场灾难，这些年来积累的大量专业知识和技能都有失去的风险。”

    为此，科学家正积极寻找解决办法。许多美国团队现在正在联手寻求资金建造一个价值4亿美元的下一代地面望远镜网络——CMB-S4，它对暴胀特征的敏感度超越所有“前辈”。陶伯说，这是即将浮出水面的下一个大事件。

    许多CMB研究人员则继续支持太空任务。英国卡迪夫大学的普朗克宇宙学家埃米尼亚·卡拉布雷塞正积极推动欧洲加入日本拟议的“轻鸟”（LiteBIRD，“宇宙背景辐射B模偏振与膨胀探测研究轻型卫星”）探测项目，这一任务旨在以更低成本寻找宇宙暴胀的标志。卡拉布雷塞说：“这一任务的想法是建立一个更小、更集中的卫星。但从太空中，它仍然具有看到整个天空的优势，这是从地面无法完成的事情。”

    有人则希望欧洲航天局能与印度合作，提出另一项偏振任务——CMB-Bharat。

    其他宇宙学家则正试图在欧洲启动CMB-偏振研究。意大利米兰大学普朗克高级成员戴维德·梅诺正在与意大利主导的偏振实验开展合作，该实验将以西班牙特内里费岛为基础。研究人员表示，如果基于地面的实验甚至可以看到宇宙暴胀的迹象，那将鼓励太空机构为重大任务提供资金。

    （科技日报北京7月26日电）