韋布望遠鏡確認宇宙以意想不到的速度擴張 | 路透社
Will Dunham
華盛頓,12月9日(路透社)- 對於宇宙正在比預期更快擴張的令人困惑的觀察的新證據,使科學家們思考其原因——也許是某種未知因素涉及神秘的宇宙成分,暗能量和暗物質。
來自美國宇航局詹姆斯·韋布太空望遠鏡的兩年數據,現在驗證了哈勃太空望遠鏡之前的發現,即宇宙的擴張速度比基於天體物理學家對宇宙初始條件及其數十億年演化的瞭解所預期的快——大約快8%。這種差異被稱為哈勃張力。
韋布的觀察結果,作為迄今為止部署的能力最強的太空望遠鏡,似乎排除了其前身哈勃的數據顯示由於儀器錯誤而出現某種缺陷的可能性。
約翰霍普金斯大學的天體物理學家亞當·里斯(Adam Riess)表示:“這是韋布望遠鏡的最大數據樣本——它在太空中的前兩年——並確認了我們奮鬥了十年的哈勃太空望遠鏡的令人着迷的發現:宇宙正在以比我們最好的理論所能解釋的更快的速度擴張。”
里斯補充道:“是的,似乎在我們對宇宙的理解中缺少了一些東西。”他因共同發現宇宙加速擴張而獲得2011年諾貝爾物理學獎。
他説:“我們對宇宙的理解包含了對兩個元素的巨大無知——暗物質和暗能量——而這兩個元素構成了宇宙的96%,因此,這可不是小事。”
“韋布的結果可以被解釋為可能需要重新審視我們的宇宙模型,儘管目前很難確定這是什麼,”約翰霍普金斯大學的天文學和天體物理學博士生、研究的共同作者Siyang Li説。
暗物質被認為佔據了宇宙的約27%,是一種假設的不可見物質,其存在是基於其對普通物質(如星星、行星、衞星以及地球上存在的一切)產生的引力效應推斷出來的,普通物質約佔宇宙的5%。
暗能量被認為佔據了宇宙的約69%,是一種假設的能量形式,遍佈廣闊的空間,抵消引力並推動宇宙的加速膨脹。
什麼可能解釋異常的膨脹速率?
“有許多假設涉及暗物質、暗能量、暗輻射——例如,中微子(一種幽靈般的亞原子粒子)——或者是引力本身的一些具有奇異性質的可能解釋,”Riess説。
研究人員採用了三種不同的方法來開發一種特定的揭示性度量:從地球到記錄了一種叫做造父變星的脈動星的星系的距離。韋布和哈勃的測量結果是一致的。
宇宙的膨脹速率,稱為哈勃常數,以每秒每百萬秒差距的公里數來測量,距離相當於326萬光年。一光年是光在一年中傳播的距離,即95萬億公里。
根據標準宇宙學模型——基本上是關於宇宙的傳統智慧——哈勃常數的值應約為67-68。哈勃和韋布的數據提供了一個大約為73的平均值,範圍在70到76之間。
大爆炸事件發生在130億或140億年前,開啓了宇宙,並且自那時起它一直在擴張。1998年,科學家們揭示這種擴張實際上在加速,暗能量被認為是其假設原因。
(威爾·鄧漢的報道)
((巴西利亞編輯部翻譯))
路透社 MCM
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