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第364章 超星系團

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張曉辰慢慢注意到在很久之前關於暗能量理論,一些科學家認為,要驗證暗能量是否存在,辦法之一是比較各星系團中熾熱氣體的比例。

星系團由成百上千個星系組合而成,其半徑達數百萬光年。

星系團的特點之一是其中有大量熾熱氣體,溫度在1000萬到1億攝氏度之間。歐洲航天局的x牛頓天文望遠鏡捕捉到了古老的遙遠星系團發出的x射線。科學家對此進行分析後得出了這些古老星系團中熾熱氣體所佔的比例。他們將這些資料與距地球最近也就是最年輕的星系團中熾熱氣體所佔比例進行了比較,結果發現二者沒有差別。

據英國廣播公司(bbc)網站報道,運用最先進的天文測量技術,日前天文學家透過巡天觀測確認了神秘的暗能量的存在。暗能量佔據宇宙全部物質的74,它是宇宙加速膨脹的推手。宇宙的膨脹程序處於兩種相剋的力量平衡之中,如同陰陽相剋。其中的一種力量是引力,它們的作用使膨脹減速,而另一種強大的反制力量則是暗能量,它使宇宙加速膨脹。

而現在看來,暗能量勝出了。這項研究基於科學家們對20萬個星系進行的觀測。研究人員運用兩種不同的手段來對先前的暗物質觀測結果進行驗證。《英國皇家天文學會月刊公告》已經接受了該小組提交的兩篇論文,並將刊載。

此次運用的兩種天文測量方法中,一種手段是對宇宙中星系的分佈狀況進行考察,找出其中的模式。這種模式被稱為“重子聲學振盪”(baryonaustisciations,bao)。

第二種手段是測量宇宙中不同時期星系團的形成速度差異。這兩種方法的結果都證實了宇宙中暗能量的存在以及宇宙的加速膨脹事實。

暗能量的概念最早是上世紀90年代,天文學家們在對遙遠的超新星進行觀測時首次提出來的。

為了解釋宇宙為何會加速膨脹,天文學家和物理學家們面臨兩種選擇:或者重寫愛因斯坦的理論,或者去接受這樣一種觀點,那就是宇宙中充滿著一種全新的,我們完全不瞭解的神秘能量。

克里斯·布萊克(cake)博士來自澳大利亞墨爾本的斯威本科技大學,也是這一研究的合作者之一。他說:“暗能量起到的作用就像是你向上丟擲一個球,然後你發現它加速向上飛去。並且越飛越快。這樣的結果告訴我們,暗能量是一個宇宙常數,正如愛因斯坦最初提出的那樣。如果只考慮引力,我們不可能觀察到這樣的現象。”

這些最新的發現結果來自一項名為“iggez”的星系巡天專案,這一專案始於2006年,於2013年完成。這一專案使用了美國宇航局星系演化探測器(gaex)和澳大利亞賽丁泉天文臺英澳望遠鏡的資料。

這一巡天專案對前所未有的廣袤空間內的星系分佈進行了考察,相當於回溯80億年的時間,當時的宇宙僅有今天年齡的一半。

宇宙學家鮑勃·尼科(bobnic)表示:“這是一項重大的進展。這些參與者都是這方面的大家,我們等待他們的結果已經有一段時間了。”

尼科博士本身是英國朴茨茅斯大學的天體物理學教授,他說:“這是對暗能量存在的再次確證,讓我們能更好的修正我們的理論併為我們指明未來的道路。接下來很快會有更多的天文學家跟進這項研究工作。”

然而,儘管科學家們已經確認暗能量和暗物質確實存在,但是至今我們仍然無法對這兩種神秘現象進行解釋。

神秘的暗能量darkenergy)真的在加速宇宙的膨脹嗎?一支由50餘位天文學家組成的國際研究小組透過計算一萬多個星系的合併速率,進一步加深了人們對宇宙暗能量奧秘的認識。新的研究技術也將成為日後測量暗能量如何發揮作用的強大工具。相關研究論文發表在2008年1月31日的《自然》雜誌上。<riess領導的研究小組在《天體物理學雜誌》上發表論文稱,宇宙的膨脹在加速進行,而非許多科學家認為的那樣變慢或開始收縮。這一發現的影響是巨大的:宇宙的大尺度上不僅存在著一種比引力更強大的反作用力,而且這種“力”後來即被稱為暗能量)似乎組成了宇宙物質的四分之三還多。

不過,關於暗能量一些基本問題的爭論依然存在,甚至就暗能量到底存在與否也是眾說紛紜。造成這一狀況的關鍵在於關於宇宙膨脹還存在其它可能的解釋。比如,在宇宙的最大尺度上,引力的作用方式和表現可能與一般情況下截然不同。<osvt深度巡天計劃vvds)的一部分,在新的嘗試中,51位研究者利用歐空局甚大望遠鏡vt)的可見光多目標光譜儀vios),確定了在相同宇宙鄰域中大約個鬆散關聯星系的運動速度,這些星系與地球的距離大致相同,為70億光年。

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研究人員明白,隨著時間過去,許多星系會趨於合併,最終成為超星系團。因此,在大量星系剛剛開始發生聯絡時就檢測它們的運動狀態,有助於揭示暗能量是否阻礙了令星系結合的引力作用。這些70億光年外的星系所反映的宇宙壽命只有宇宙壽命的一半。

研究結果到目前為止是不錯的。將最新研究與此前在現今宇宙中進行的2度視場星系紅移巡天odegreefiedgaaxyredshiftsurvey,簡稱2dfgrs)研究資料進行對比後,研究人員發現,在單純的引力之外,確實有一些東西“扭曲”著星系的速度。因此,隨著時間的推移,星系的合併速度越來越慢,所要克服的障礙也越來越大。而唯一的問題是科學家認為此次的研究還是太有限,不能得到無可辯駁的結論。

論文第一作者、義大利佈雷西亞天文臺osservatorioastronoidibrera)的uigiguzzo說,“我們在星系形成星團之前抓住了它們。”論文合著者、義大利羅馬大學的enzobranchini表示,這是該技術首次用於暗能量的探測,而他們下一步將透過研究更多不同距離、不同年齡時期的星系有可能達到1億顆),努力證實第一輪研究得出的答案。branchini說,最終足夠的樣本數量將能夠讓暗能量的某一種解釋凌駕於其它之上。

對於最新研究結果,前輩riess評價說,“這是一個令人振奮的訊息,暗能量仍然是宇宙學和物理學中最緊迫的問題之一。”美國達特茅斯學院dartoutege)的宇宙學家robertcade也表示,儘管這只是初步結果,但星系合併速率的測定將對科學家計算宇宙為何加速膨脹十分有用。

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