2025-01-11 12:18 來源:本站編輯
宇宙膨脹的速度比預期的要快,這一令人困惑的觀察結果得到了新的證實,科學家們開始思考其原因——也許是一些未知的因素涉及到神秘的宇宙成分——暗能量和暗物質。
美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡兩年來的數(shù)據(jù)現(xiàn)在證實了哈勃太空望遠鏡早期的發(fā)現(xiàn),即宇宙的膨脹速度比天體物理學家根據(jù)宇宙初始條件及其數(shù)十億年的演化所預期的要快——大約8%。這種差異被稱為哈勃張力。
美國宇航局詹姆斯·韋伯太空望遠鏡兩年來的數(shù)據(jù)現(xiàn)在證實了哈勃太空望遠鏡早期的發(fā)現(xiàn),即宇宙的膨脹速度比天體物理學家根據(jù)宇宙初始條件及其數(shù)十億年的演化所預期的要快——大約8%。這種差異被稱為哈勃張力。
韋伯是有史以來最強大的太空望遠鏡,它的觀測結果似乎排除了它的前身哈勃望遠鏡的數(shù)據(jù)由于儀器錯誤而存在某種缺陷的說法。
馬里蘭州約翰霍普金斯大學的天體物理學家亞當里斯說:“這是韋伯望遠鏡在太空中的頭兩年最大的數(shù)據(jù)樣本,它證實了哈勃太空望遠鏡令人困惑的發(fā)現(xiàn),我們已經(jīng)努力了十年:宇宙現(xiàn)在膨脹的速度比我們最好的理論所能解釋的要快?!彼亲蛱彀l(fā)表在《天體物理學雜志》上的這項研究的主要作者。
“是的,在我們對宇宙的理解中似乎缺少了一些東西,”里斯教授補充道。他因與人共同發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹而獲得2011年諾貝爾物理學獎。
“我們對宇宙的理解包含了對兩種元素的大量無知——暗物質和暗能量,而這兩種元素構成了宇宙的96%,所以這不是一件小事。”
約翰霍普金斯大學的博士生、該研究的合著者李思陽說:“韋伯的結果可以被解釋為可能需要修改我們的宇宙模型,盡管目前很難確定這是什么?!?/p>
暗物質被認為約占宇宙的27%,是一種無形物質的假設形式,但根據(jù)它對普通物質(恒星、行星、衛(wèi)星、地球上的所有物質)的引力作用推斷出它的存在,這些物質約占宇宙的5%。
據(jù)信,暗能量約占宇宙的69%,是一種假設的能量形式,它滲透在大片空間中,抵消了重力,推動了宇宙的膨脹。
如何解釋異常的膨脹率?
里斯教授說:“有許多假設涉及暗物質、暗能量、暗輻射——例如,中微子(一種幽靈般的亞原子粒子)——或者引力本身具有一些奇異的特性,作為可能的解釋?!?/p>
宇宙的膨脹率,一個被稱為哈勃常數(shù)的數(shù)字,用每百萬秒差距的公里每秒來測量,距離等于326萬光年。在宇宙學的標準模型下,哈勃常數(shù)的值應該在67-68之間。哈勃和韋伯的數(shù)據(jù)給出的平均值約為73,范圍約為70-76。
那么如何解開這個謎團呢?
“我們需要更多的數(shù)據(jù)來更好地描述這一線索。具體有多大[差異]?它存在于多大的宇宙時間范圍內(nèi)?這將進一步啟發(fā)人們的想法?!?/p>