暗能量或使宇宙膨胀永不停止

2010-8-26 08:43 来源: 中国科学院
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  据英国《每日邮报》8月21日报道,美国宇航局(NASA)研究人员利用号称“宇宙放大镜”的星系团,推断出宇宙中神秘暗能量的分布情况,并得出结论认为其可能会使宇宙继续扩张下去,永不停止,宇宙终将变成无垠的寒冷荒芜之地。该研究成果发表在近期《科学》杂志上。

  暗能量被认为占据了宇宙结构的四分之三,呈绝对统治地位,因而拥有不可见但能推动宇宙运动的能量。天文学家的理论支持是:在大爆炸后的初期,宇宙先经历了一个急速膨胀阶段。此后,由于暗物质以及物质之间的距离非常接近,在引力作用下,宇宙的膨胀速度开始减速。然而在至少90亿年前,宇宙中另外一种力量——表现为排斥力量的暗能量出现,并且开始逐步抵消引力作用,终于在大约50亿至60亿年前超越引力。此后,宇宙从减速膨胀转变为加速膨胀状态,并且一直持续至今。

  因小尺度的天体无法让我们得到暗能量的信息,对大尺度宇宙结构(如星系团)的研究成为摸索暗能量的一个重要途径:一旦暗能量存在的话,星系团的形成过程可能要更慢一些,因为引力需要先克服这种斥力。引力非常之强、被称为“宇宙放大镜”的Abell 1689星系团正符合科学家们的理想。

  NASA的科学家通过哈勃望远镜对Abell 1689星系团进行的观察发现,恒星发出的光在Abell 1689星系团内部和周围发生弯曲,以致呈现出弧形的图像。结合哈勃望远镜拍到的34张该星系团的照片和地面望远镜收集到的相关数据,研究人员分析了光弯曲的形式,推导星系团引力和暗能量的驱使作用,进而判断出Abell 1689星系团与我们的距离、它的质量以及暗能量的分布情况。这意味着既然存有暗能量的巨大作用,宇宙会处于一种不断膨胀的状态。

  领导该研究的NASA喷气推进实验室的埃里克·朱洛教授称:“我特别喜欢这种(解决暗能量问题的)新方法,是因为它是可见的。你可以看到引力和暗能量把背景星系弯曲成弧状图形。”

  耶鲁大学的研究人员普里亚目瓦达·纳塔拉间认为:“宇宙的格局、内涵和命运,三者关系错综复杂。但要是人们知晓其中之二,必可推导出剩下的一个。我们现在已经很好地理解了宇宙内涵的质—能问题,只要再明了它的格局,就能看到我们宇宙的命运。”