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科學家最新發現隨著宇宙越來越「胖」,暗能量強度也在增加!

我們的宇宙正在加速膨脹!在一九二九年,美國天文學家哈勃根據觀測結果發現宇宙所有星雲都在彼此互相遠離,並且遠離速度在不斷增加,最後得出了這個驚世駭俗的結論。

是的,每一天,星系之間的距離都在增大。更重要的是,膨脹速度越來越快,不過生活在一個加速膨脹的宇宙中對於我們來說並沒有什麼變化,但這對科學家來說意味著一次偉大的突破。數年來科學家為尋找著宇宙膨脹的原因而尋求多方探索,而且各種假說也層出不窮,但是大約20年前在對遙遠超新星爆炸的調查中首次發現,這種奇怪的現象被稱為暗能量效應。從那以後,各種各樣的證據都得出了同樣鬱悶的結論:宇宙越來越胖,越來越快。

然而,到底是什麼造成的呢?什麼是暗能量?對於這種潛在的原因有各種各樣的想法。也許這是一種錯覺,我們對在宇宙這麼大的尺度上對於引力的理解是完全錯誤的。也許有一種神秘的能量場瀰漫在整個時空中,它推動了整個宇宙中星系之間距離的放大。

到目前為止,最簡單的解釋是暗能量就在那裡。一個簡單的自然常數出現在廣義相對論的方程中,這是我們理解宇宙物質的基本框架。它沒有解釋,也沒有原因。就像自然界的其他常數一樣,它只是基本現實的一部分。雖然這種解釋並不完全令人滿意,但它確實解釋了到目前為止所有可用的數據。

數據很簡單:似乎暗能量的強度在整個宇宙時間中保持絕對恆定。它就在那裡,現在,在時間和空間上都沒有改變。

研究暗能量本質的最大挑戰之一是我們對宇宙的膨脹歷史沒有一個完整的認識。相反,我們擁有相當於宇宙學「書尾」的東西——我們可以利用1a型超新星研究相對較近時期的膨脹,通過宇宙微波背景,我們非常準確地知道宇宙38萬年曆史時的狀態。

類星體是目前為止宇宙中最強大的引擎,這使得它們成為深入研究宇宙歷史的絕佳候選者。因此,來自遙遠類星體的光可以幫助探測宇宙的膨脹歷史,並有可能揭示暗能量的本質。

我們還不清楚宇宙在這兩者之間到底是什麼樣子,但最近有兩名研究人員正試圖通過檢測遙遠類星體發出的光來改變這一狀況。這些類星體是異常明亮的物體,其動力來自於物質的引力壓縮,當物質擠壓自身以適應巨大的黑洞時就會產生。

然而,最核心的挑戰是,你永遠不知道一個給定的類星體有多遠。如果其中一個比另一個更亮,那麼哪一個更近還是更亮?沒有辦法解開它們,你就無法得到一個固定的距離,這意味著你無法測量自類星體發出光以來宇宙的膨脹。

然而,研究人員運用了一種新的技巧,通過比較類星體發出的兩種不同的光。第一種是來自下落物質本身的紫外線。第二種是由紫外輻射產生的更強的x射線,被周圍更多的氣體提升到更高的能量。通過比較這兩個發射源,研究人員可以揭示每個類星體的真實亮度,從而知道它們之間的距離。

最後研究人員發現,根據他們的初步結果,暗能量在過去更弱。這意味著它不是恆定的——它在進化和變化,並且隨著時間的推移而變得更強。科學家對於這個結論表示非常驚訝,這個結論徹底讓他們沸騰了!如果這個結果成立,那麼我們對暗能量最簡單的解釋將不得不全部摒棄,轉而支持更複雜的東西。這實際上是一件好事——不斷變化的暗能量可以給我們探索物理學新領域所需的線索。

但這一結果也描繪了一幅更為暗淡的宇宙未來圖景。如果暗能量保持不變,那麼恆星將會持續發光數十萬億年,因為星系會慢慢地相互遠離。但如果暗能量隨著時間的推移而增強,那麼它的排斥力就會變得勢不可擋,不僅會把星系分開,還會把星系本身撕裂,甚至行星,以及分子!

而且這個「大撕裂」的場景需要多長時間才能結束這取決於暗能量上升的速度有多快,但它可能只需要幾十億年。從宇宙學的角度來說,並不是很長。

歡迎在下方提出你的見解!

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