天文学家确认暗能量存在 推动宇宙加速膨胀

2011-5-23 16:13 来源: 新浪科技
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此次研究中采用的方法之一便是测量宇宙中星系打大尺度分布情况。

英-澳望远镜的数据在研究中功不可没。

这是一幅示意图,宇宙处于引力和暗能量的平衡之中,图中用下方的绿色网格线代表引力,而用上方的紫色网格代表暗能量。

  北京时间5月23日消息,据英国广播公司(BBC)网站报道,运用最先进的天文测量技术,日前天文学家通过巡天观测确认了神秘的暗能量的存在。暗能量占据宇宙全部物质的74%,它是宇宙加速膨胀的推手。宇宙的膨胀进程处于两种相克的力量平衡之中,如同阴阳相克。其中的一种力量是引力,它们的作用使膨胀减速,而另一种强大的反制力量则是暗能量,它使宇宙加速膨胀。而现在看来,暗能量胜出了。

  这项研究基于科学家们对20万个星系进行的观测。研究人员运用两种不同的手段来对先前的暗物质观测结果进行验证。英国《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)已经接受了该小组提交的两篇论文,并将在近期刊载。

  此次运用的两种天文测量方法中,一种手段是对宇宙中星系的分布状况进行考察,找出其中的模式。这种模式被称为“重子声学振荡”(baryon acoustic oscillations, BAO)。

  第二种手段是测量宇宙中不同时期星系团的形成速度差异。这两种方法的结果都证实了宇宙中暗能量的存在以及宇宙的加速膨胀事实。

  暗能量的概念最早是上世纪90年代,天文学家们在对遥远的超新星进行观测时首次提出来的。

  为了解释宇宙为何会加速膨胀,天文学家和物理学家们面临两种选择:或者重写爱因斯坦的理论,或者去接受这样一种观点,那就是宇宙中充满着一种全新的,我们完全不了解的神秘能量。

  克里斯·布莱克(Chris Blake)博士来自澳大利亚墨尔本的斯威本科技大学,也是这一研究的合作者之一。他说:“暗能量起到的作用就像是你向上抛出一个球,然后你发现它加速向上飞去。并且越飞越快。这样的结果告诉我们,暗能量是一个宇宙常数,正如爱因斯坦最初提出的那样。如果只考虑引力,我们不可能观察到这样的现象。”

  这些最新的发现结果来自一项名为“WiggleZ”的星系巡天项目,这一项目始于2006年,于今年完成。这一项目使用了美国宇航局星系演化探测器(Galex)和澳大利亚赛丁泉天文台英-澳望远镜的数据。

  这一巡天项目对前所未有的广袤空间内的星系分布进行了考察,相当于回溯80亿年的时间,当时的宇宙仅有今天年龄的一半。

  宇宙学家鲍勃·尼科(Bob Nicholl)表示:“这是一项重大的进展。这些参与者都是这方面的大家,我们等待他们的结果已经有一段时间了。”

  尼科博士本身是英国朴茨茅斯大学的天体物理学教授,他说:“这是对暗能量存在的再次确证,让我们能更好的修正我们的理论并为我们指明未来的道路。接下来很快会有更多的天文学家跟进这项研究工作。”

  在我们的宇宙中,暗能量占据了74%,而另一种不反射也不辐射可探测电磁波的神秘物质:暗物质,则占据了22%的份额。我们可以观察到的一切物质:一切气体、固体、液体、恒星、星系、行星,我们所熟悉的一切加在一起只构成宇宙的4%。

  然而,尽管科学家们已经确认暗能量和暗物质确实存在,但是至今我们仍然无法对这两种神秘现象进行解释。