科學家給出答案,或許并沒有,宇宙真的在快速膨脹嗎?

文章作者:管理一號 | 2019-11-14
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宇宙真的在快速膨脹嗎?科學家給出答案,或許并沒有

在大爆炸后存在的最大的問題之一是宇宙的膨脹。

有些人認為宇宙正在快速地膨脹,有些人則認為宇宙正在以更緩慢的速度向外移動,哪種觀點是正確的呢?

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圖解:

ΛCDM模型,加速擴張的宇宙。

快還是慢

宇宙正在快速膨脹的觀點是經過調查超新星提出的。科學家們發現了不同品種的超新星,例如Ia型超新星,它們是一類統一的天體,被用作探測外層空間的信標。

史都華天文臺的彼得·米爾恩陳述稱發現了許多不同數量和不同亮度的超新星群。這產生了如下許多問題。

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圖解:G299 Ia 超新星殘骸。

“亮度的差異性并不是隨機的,超新星可以分為兩種:一種是離我們近一些但數量較少的一組和離我們很悠遠但數量很多的一組。”米爾恩說。

依據一致增加的觀念,之前的假定認為,不論近處還是遠處的超新星都是相同的,一向以相同的速率向外移動,但現實可能并非如此。與之前的觀點相反,有痕跡表明它們近期的移動速率很快。

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圖解:從大爆炸構成的世界演化圖解(左)。在這幅圖中世界以二維出現,第三維度是時刻,向右是時刻流動的方向。

宇宙正在快速膨脹的流行觀點

布萊恩·施密特和其他三位科學家憑宇宙正在快速膨脹的觀點獲得了2011年的諾貝爾物理學獎。

他們以為暗淡的超新星意味著它們正在以遠遠超過它們應有的速度遠離其他的恒星。這就是星系遠離互相的速度正在添加的觀念的來源。

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圖解:一顆Ia超新星SN1998aq在最大光度之后一天的B譜帶。

“許多科學家把Ia型超新星作為觀測目標。Ia型超新星爆炸后的光輝應當與星系中其他恒星的光輝相同,但實際上觀測的結果顯現它們的光輝并不一樣,科學家們認為它們是因為宇宙快速膨脹而正在遠離。”米爾恩說。

觀測

米爾恩和伊利諾伊大學香檳分校的瑞恩·弗利,美國國家光學天文臺的高薩姆·納拉揚,以及德州農工大學的彼得·布朗用哈勃空間望遠鏡和美國航空航天局的雨燕衛星觀測并研究了紫外線和可見光下的Ia型超新星,并搜集到了關鍵性的依據:他們在紫外線下觀察到了藍色和紅色相互轉變時的差異(代表不同的超新星群)。

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“結果很棒!”雨燕衛星的偵查員尼爾·格雷斯說,“這個結果展示了我們的衛星是如何迅速對新現象做出響應的。”

快嗎?還有待考察

科學研究和觀測標明,色彩的差異可能代表著不同類型的超新星,而不是間隔的遠近。我們之前確定的遠處恒星可能只是色彩特征不一樣的恒星。也就是說,世界膨脹的速度并沒有那么夸大,暗物質也沒有那么多。

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圖解:從引力透鏡產生的效應,星系團CL0024+17內部被發現存在有一個暗物質圈,在這張哈勃太空望遠鏡像片里以藍色顯示出來。

也許宇宙的脹大速度并沒有像咱們以為的那么快。咱們從前以為宇宙因為暗物質的拉扯而正在快速脹大,現在看來情況或許更復雜。咱們還需要做更多的研討最終指出正確的方向。

科學家們將會用儀器獲取更多的信息,我們也會更深入地了解宇宙是如何運作的。宇宙膨脹的速度是快還是慢?我們還不知道。

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