朱利安·包蒂斯塔《对话》 这张NGC 1398星系的图像,位于穹窿星团,是用暗能量相机拍摄的
信用:暗能量调查/Flickr,CC BY-SA 暗能量是当今科学中最大的谜团之一
我们对它知之甚少,除了它是不可见的,它充满了整个宇宙,它推动星系远离彼此
这使得我们的宇宙加速膨胀
但是是什么呢?一个最简单的解释是,它是一个“宇宙常数”——一个来自于空间本身能量的结果——一个由阿尔伯特·爱因斯坦提出的想法
然而,许多物理学家对这个解释并不满意
他们想要对它的本质有一个更基本的描述
是某种新型的能量场还是外来流体?或者是爱因斯坦的引力方程不知何故不完整的迹象?此外,我们并不真正了解宇宙目前的膨胀速度
现在我们的项目——扩展重子振荡光谱测量——已经有了一些答案
我们的工作已经发布了23个系列出版物,其中一些仍在同行评审中,描述了有史以来最大的三维宇宙学地图
目前,我们能感觉到暗能量存在的唯一方法是通过观察遥远的宇宙
星系越远,我们看起来越年轻
这是因为它们发出的光需要数百万年甚至数十亿年才能到达我们的望远镜
多亏了这种时光机,我们可以在不同的宇宙时间测量不同的空间距离,帮助我们计算出宇宙膨胀的速度
在过去的20年里,我们使用斯隆数字天空测量望远镜测量了200多万个星系和类星体——由黑洞驱动的极其明亮和遥远的物体
这张新的地图覆盖了大约110亿年的宇宙历史,这基本上是未被探索过的,它以前所未有的方式教给我们关于暗能量的知识
SDSS望远镜
信用:斯隆数字天空调查/维基百科,抄送 我们的结果表明,我们宇宙中大约69%的能量是暗能量
他们还再次证明,爱因斯坦最简单的暗能量形式——宇宙常数——与我们的观察最一致
当把我们地图上的信息与其他宇宙探测器结合起来时,比如宇宙微波背景——大爆炸留下的光——他们似乎都更喜欢宇宙常数,而不是对暗能量的更奇特的解释
争议中的宇宙膨胀 这些结果也为最近关于当今宇宙膨胀速度和空间几何的一些争论提供了更好的见解
将我们的观察与对宇宙初期的研究结合起来,揭示了我们对宇宙演化描述的漏洞
特别是,我们对宇宙当前膨胀速度的测量值比直接测量邻近星系距离的方法所得到的值低10%
这两种方法都声称它们的结果是正确和非常精确的,所以它们的差异不能仅仅是统计上的侥幸
宇宙随时间的膨胀
荣誉:美国宇航局/WMAP科学小组/达纳·贝里的艺术 电子书的精准性加剧了这场危机
对于这种差异没有广泛接受的解释
可能有人在这些研究中犯了一个微妙的错误
或者这可能是我们需要新物理的标志
一个令人兴奋的可能性是,早期宇宙中一种以前未知的物质形式可能在我们的历史上留下了痕迹
这被称为“早期暗能量”,被认为在宇宙年轻时就存在,这可能改变了宇宙的膨胀速度
最近对宇宙微波背景的研究表明,空间的几何形状可能是弯曲的,而不是简单的平坦的——这与大多数人接受的大爆炸理论是一致的
但是我们的研究得出结论,空间确实是平的
即使在这些重要的进展之后,世界各地的宇宙学家仍然会对暗能量表面上的简单性、空间的平坦性和当今有争议的膨胀率感到困惑
在寻找答案的道路上,只有一条路可走——绘制更大更详细的宇宙地图
几个项目旨在测量至少比我们多十倍的星系
如果电子天文望远镜的地图是第一个探索我们110亿年历史中以前缺失的空白的地图,新一代望远镜将在同一时期制作出高分辨率版本
令人兴奋的是,未来的调查可能会在未来十年左右解开宇宙膨胀的谜团
但如果他们透露更多惊喜,那也同样令人兴奋
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!