以「黑洞不黑」的特性測量遙遠宇宙的距離

特拉維夫大學的哈加伊·內策爾教授開發了一種高精確性的測量方法，利用黑洞特性來測量天體 之間數十億光年的距離，這種測量遙遠天體距離的方法具有獨特的開創性，科學家能夠追溯宇宙更遙遠的過去。研究人員在幾年前發現，宇宙的膨脹速度比原先估算的要快得多，2011年，一個天文學家小組由於發現了宇宙的加速膨脹而獲得了諾貝爾物理學獎，然而，在大尺度上測量宇宙的加速度依然是一個懸而未決的問題，天文學家面臨了「大距離測量」的挑戰。

現在，特拉維夫大學物理學和天文學學院的內策爾教授、中國科學院高能物理研究所的研究員王建民、 杜普、 陳胡、巴黎天文台的博士大衛·爾斯-加博開展國際同合作，他們開發了一種有巨大潛力和高準確性的方法，能夠測量數十億光年遠星系的距離。科學團隊應用了特定類型的隱藏在星系中心活躍黑洞的特性。對非常遙遠星系的測量能夠實現「時空轉換」，科學家在非常遙遠的星系看到了宇宙非常遙遠的過去，他們能夠估算宇宙在非常年輕時期的膨脹率。國際科學團隊的研究的成果發表在《物理評論快報》雜誌，新的測量體系考慮了周圍物質被黑洞吞噬前釋放的強烈輻射，物質氣體在吸入黑洞的過程中不斷加熱，它們通常釋放了巨大的輻射能，噴出的能量相當於在一個大星系中由1000億顆恆星所釋放的總能量的1000倍。黑洞視界以外的能量輻射非常強烈，天文學家可以在非常遙遠的距離上觀測到這種輻射。

測量未知的距離

利用物理輻射的手段 來測量距離，這是天文測量遵循的基本原則，然而，科學家在這之前卻從未利用黑洞的特性來測量天體的距離。通過測量從黑洞附近釋放的能量總和能夠到達地球的輻射能量，科學家可以推斷黑洞與地球的距離、輻射能量發出的時間。獲取準確性的輻射數量取決於黑洞的屬性，科學團隊選擇了特定類型的黑洞對象，黑洞釋放的輻射量實際上和它的質量成正比，天文學家長期以來使用的質量測量方法可以用以測量黑洞的輻射量。為了檢驗理論的可行性，科學團隊對距離地球較近、僅有幾億光年的黑洞進行觀測，測量方法的有效性得到了證明，新的方法將會添加到天文學家測量天體距離的「工具箱」，它的測量距離更加遙遠，能夠補充現有的將超新星視為「標準燭光」的方法。

闡明「暗能量"的屬性

具備測量非常遙遠天體距離的能力十分關鍵，這有可能幫助人們進一步解開一些宇宙中最為神秘的問題，我們宇宙的年齡大約為140億年，天文學家測量遙遠距離的意義在於：測量數十億光年的距離相當於搜尋宇宙遙遠的過去，從非常遙遠的天體接收的光也許是它們在宇宙非常年輕時發出的。「暗能量」是一種最值得注意的宇宙能量，它在宇宙學的研究中具有至關重要的意義，暗能量表現了「反重力」特性，星系間的暗能量將星系彼此推開，形成了宇宙加速膨脹的能量來源。科學家宇宙學研究的「終極目標」是基於理解暗能量特性的物理學基礎，以此回答久而未解的宇宙學問題：暗能量在宇宙過去的演變中是否保持不變？暗能量在宇宙未來的演變中是否發生變化？

（編譯：2013-4-23）

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