韦布望远镜确认宇宙以意想不到的速度扩张 | 路透社
Will Dunham
华盛顿,12月9日(路透社)- 对于宇宙正在比预期更快扩张的令人困惑的观察的新证据,使科学家们思考其原因——也许是某种未知因素涉及神秘的宇宙成分,暗能量和暗物质。
来自美国宇航局詹姆斯·韦布太空望远镜的两年数据,现在验证了哈勃太空望远镜之前的发现,即宇宙的扩张速度比基于天体物理学家对宇宙初始条件及其数十亿年演化的了解所预期的快——大约快8%。这种差异被称为哈勃张力。
韦布的观察结果,作为迄今为止部署的能力最强的太空望远镜,似乎排除了其前身哈勃的数据显示由于仪器错误而出现某种缺陷的可能性。
约翰霍普金斯大学的天体物理学家亚当·里斯(Adam Riess)表示:“这是韦布望远镜的最大数据样本——它在太空中的前两年——并确认了我们奋斗了十年的哈勃太空望远镜的令人着迷的发现:宇宙正在以比我们最好的理论所能解释的更快的速度扩张。”
里斯补充道:“是的,似乎在我们对宇宙的理解中缺少了一些东西。”他因共同发现宇宙加速扩张而获得2011年诺贝尔物理学奖。
他说:“我们对宇宙的理解包含了对两个元素的巨大无知——暗物质和暗能量——而这两个元素构成了宇宙的96%,因此,这可不是小事。”
“韦布的结果可以被解释为可能需要重新审视我们的宇宙模型,尽管目前很难确定这是什么,”约翰霍普金斯大学的天文学和天体物理学博士生、研究的共同作者Siyang Li说。
暗物质被认为占据了宇宙的约27%,是一种假设的不可见物质,其存在是基于其对普通物质(如星星、行星、卫星以及地球上存在的一切)产生的引力效应推断出来的,普通物质约占宇宙的5%。
暗能量被认为占据了宇宙的约69%,是一种假设的能量形式,遍布广阔的空间,抵消引力并推动宇宙的加速膨胀。
什么可能解释异常的膨胀速率?
“有许多假设涉及暗物质、暗能量、暗辐射——例如,中微子(一种幽灵般的亚原子粒子)——或者是引力本身的一些具有奇异性质的可能解释,”Riess说。
研究人员采用了三种不同的方法来开发一种特定的揭示性度量:从地球到记录了一种叫做造父变星的脉动星的星系的距离。韦布和哈勃的测量结果是一致的。
宇宙的膨胀速率,称为哈勃常数,以每秒每百万秒差距的公里数来测量,距离相当于326万光年。一光年是光在一年中传播的距离,即95万亿公里。
根据标准宇宙学模型——基本上是关于宇宙的传统智慧——哈勃常数的值应约为67-68。哈勃和韦布的数据提供了一个大约为73的平均值,范围在70到76之间。
大爆炸事件发生在130亿或140亿年前,开启了宇宙,并且自那时起它一直在扩张。1998年,科学家们揭示这种扩张实际上在加速,暗能量被认为是其假设原因。
(威尔·邓汉的报道)
((巴西利亚编辑部翻译))
路透社 MCM
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