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《自然》:万余星系研究揭示暗能量奥秘

作者:畜牧业
出处:www.lunrr.com
时间:2020-02-02
作者:任肖鹏资料来源:科学网发布时间:2008年

《自然》:10000多项星系研究揭示了暗能量之谜

照片说明:如果没有类似暗能量的效果,图表中的线条应该接近一个规则的圆圈。

(图片来源:古佐等人,自然)

暗能量真的加速了宇宙的膨胀吗?一个由50多名天文学家组成的国际研究小组通过计算10,000多个星系的合并率,进一步加深了人们对宇宙中暗能量奥秘的理解。新的研究技术也将成为测量暗能量未来如何工作的有力工具。相关研究论文发表于2010年1月31日。

暗能量的概念是10年前提出的,当时美国太空望远镜科学研究所的亚当里斯领导的一个研究小组在《自然》发表了一篇论文,说宇宙的膨胀正在加速,而不是像许多科学家认为的那样减慢或开始收缩。这一发现的影响是巨大的:不仅有比重力更大规模的反作用力,而且这种“力”(后来称为暗能量)似乎构成了宇宙物质的四分之三以上。

然而,关于暗能量的一些基本问题的争论仍然存在,甚至对暗能量是否存在也有不同的看法。这种情况的关键是宇宙膨胀还有其他可能的解释。例如,在宇宙的最大尺度上,重力的作用方式和表现可能与一般情况完全不同。科学家们仍在不断开发和使用更强大、更敏感的工具来致力于解决这个谜。

作为欧空局维莫斯-VLT深空探测计划(VVDS)的一部分,在一项新的尝试中,51名研究人员使用欧空局的超大型望远镜(VLT)的可见多目标光谱仪(VIMOS)来测定同一宇宙邻域内大约70亿个松散相关星系的运动速度,这些星系距离地球大约相同,距离为70亿光年。研究人员明白,随着时间的推移,许多星系将趋于合并,最终成为超星系团。因此,探测大量星系接触时的运动状态有助于揭示暗能量是否阻碍了束缚星系的引力。这70亿光年以外的星系只反映了宇宙寿命的一半。

到目前为止,这项研究的结果很好。在将最新的研究与之前在当前宇宙中进行的二度场星系红移调查(2dFGRS)的数据进行比较后,研究人员发现有某种东西“扭曲”了星系的速度,超过了纯重力。因此,随着时间的推移,星系的融合速度越来越慢,需要克服的障碍越来越大。唯一的问题是科学家认为这项研究仍然太有限,无法得出无可争议的结论。

路易吉古佐,该论文的第一作者和意大利布雷拉天文观测站的第一作者说,“我们在星系形成星团之前就捕捉到了它们。”该论文的合着者、意大利罗马大学的恩佐布兰奇尼(Enzo Branchini)表示,这是该技术首次被用于探测暗能量,他们将通过研究更多不同距离和年龄的星系(可能高达1亿个星系)来尝试从第一轮研究中确认答案。Branchini说,最终足够的样本将允许暗能量的一种解释优先于其他解释。

关于最新的研究结果,高级里斯评论道,“这是令人兴奋的消息。暗能量仍然是宇宙学和物理学中最紧迫的问题之一。”美国达特茅斯学院宇宙学家罗伯特考德威尔(Robert Caldwell)也表示,虽然这只是一个初步结果,但星系合并率的测量对于科学家计算宇宙为何加速非常有用。(任肖鹏科学网/编译器)

(《天体物理学杂志》(自然),451,541-544(2008年1月31日),古佐,祖卡)

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