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科學家發現類星體的光被彎曲後,暗能量的新證據

宇宙的神秘能量

天文學家發現了一種控制宇宙的神秘能量——暗能量的最新證據,這種暗能量可能占宇宙總能量的2/3,它正在把宇宙中的星系及星系中的一切以史無前例的速度相互分離。

科學家們一直在尋找宇宙加速膨脹的原因。有人認為,是神奇的暗能量在遠距離上把物體推開,從而克服了引力的局部作用。

英國曼徹斯特大學伊恩·布勞內領導的一個國際天文小組為神秘的暗能量的存在找到了新的證據。這些科學家注意到,來自遙遠而明亮的類星體的光被彎曲後,形成了若干個類星體的圖像,圖像的數目和途中存在的星系所形成的引力透鏡數目不相符合,由此科學家斷定,途中必定存在著我們看不見的其他物質,從而證明了宇宙中確實存在暗能量。

引力透鏡現象是由於來自遙遠星系的光在到達天文望遠鏡之前,會被途中的其他物體的引力所彎曲,和通常的透鏡折射光相似。

該天文小組的一位科學家使用包括宇宙年齡在內的參數和引力透鏡源的可能數目,計算被引力透鏡折射的類星體的數目。他發現這一數目大約是沒有暗能量存在的情況下類星體圖像數目的兩倍。因此他推算出,宇宙的2/3必定是由暗能量組成的。

剩下的1/3由暗物質(它的形態至今還不知道)和組成星球與行星的常規物質構成。所有這兩種物質的引力是正常的引力,即通常的萬有引力。

而暗能量與它們相反,具有長距離的反引力性質。與神秘的暗物質一樣,目前科學家們並不知道暗能量究竟是什麼,但這些研究增加了暗能量存在的可信度。現在科學界普遍相信,它是宇宙加速膨脹的原因。

這一新的引力透鏡試驗建立在和過去完全不同的物理論據上,所以它提供的支持暗能量存在的證明是獨立於其他證明的。

由於通過引力透鏡形成的類星體圖像通常挨得太近,這個天文小組使用了世界上最強大的射電天文望遠鏡陣列,得到了上千個類星體的無線電照片。

暗能量這個說法直到20世紀末才出現在天文學領域裡。當時,天文學家對遙遠的星系中正在爆炸的星球即超新星進行觀察,發現超新星比他們認為得暗淡。這意味著它們的距離比科學家原來認為的更遠了。

造成這種情況的唯一解釋應該是,宇宙的膨脹在過去的某個時間可能加速了。

在這之前,大多數天文學家認為,由於單個星系相互作用造成了引力拖拽,宇宙膨脹是逐漸減慢的。但是對這個超新星的觀察結果表明,有某種神秘的力量在對抗引力的拖拽,使星系以前所未有的加速度相互遠離。

起初,其他科學家對這個結果表示懷疑。也許超新星變暗是因為它們的光被星際塵埃雲擋住了,也許超新星本身的光就比科學家所認為的暗。但是經過仔細檢查,所有這些解釋都被擱到了一邊,暗能量的假說出現了。

其實,有關反引力的想法並不新鮮。愛因斯坦就已經把這種反引力效應以所謂的宇宙常數的名義包括在他的廣義相對論中了。當時,愛因斯坦為了不使星球由於相互間的吸引力而擠到一起,設想宇宙中應該還存在一種排斥力,它與引力相對抗,從而使宇宙保持穩定。他把這個排斥力稱為宇宙常數。

20世紀20年代,哈勃發現宇宙並非靜止不動,

而是在不斷膨脹。愛因斯坦便放棄了他發明的這個宇宙常數,並稱這是他「一生中最大的錯誤」。因為愛因斯坦本人和後來的許多天文學家都把這個宇宙常數只看作是數學上的假設,而不認為它和實際的宇宙有多少關係。直到20世紀90年代也沒有人想到過這個效應會變成現實。

可現在暗能量的發現證明這個排斥力確實存在。看來,如果愛因斯坦還活著,也許他就會承認,放棄宇宙常數是他一生中第二個最大的錯誤。

關於暗能量的探討仍在繼續,看來,解釋這種神秘的能量仍有待科學的進步和技術的發展。


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