@ 2012.09.13 , 22:58

新的证据表明,暗能量是真实存在的

# heyday 童鞋投稿:暗能量/暗物质,这些天文学/物理学界反复确认又推翻的科学未解之谜,如今通过科学家们不懈的研究,有了更强有力的证据。

根据朴茨茅斯大学与慕尼黑大学的一个研究小组的最新发现,暗能量(wiki),这个被认为导致宇宙加速膨胀(wiki)的神秘能量形式,是真实存在的。

在经过两年由 Tommaso Giannantonio 和 Robert Crittenden 领导的研究后,科学家们断定暗能量存在的可能性有99.996%。他们的研究发布在最新的皇家天文协会月刊上。

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朴茨茅斯研究队伍里的一位成员,Bob Nichol 教授说:“暗能量是这个时代最伟大的科学未解之谜,所以我们不会惊讶有如此多的学者去探寻它的存在。而根据我们的最新研究,我们有足够的自信表明这个宇宙的独特组成部分是真实的——尽管我们仍未清楚它具体由何构成。”

10多年前,天文学家们观察远古超行星的亮度时意识到宇宙的膨胀开始加速,而这一加速取决于与暗能量(这个宇宙73%的组成部分)有关的排斥力。发现这一现象的科学家们获得了2011年的诺贝尔物理学奖,但暗物质的存在仍是一个讨论的热门话题。

许多其他的技术都曾用于证实暗物质存在的真实性,但不是有关于宇宙加速的间接问题就是技术自身的不确定性易受到影响。清晰可信的证据来自于萨克斯-瓦福效应(wiki),这个由Rainer Sachs和Arthur Wolfe共同发现的效应。

我们可以看到宇宙背景微波辐射和大爆炸残余的辐射热量充斥在天际。1967年sachs和wolfe提出,当辐射光线经过引力场的突出物质时,会轻微的变蓝。这个效应就是所谓的引力红移。

1996年,现在在加拿大研究院工作的Robert Crittenden和Robert Crittenden将这一效应推到更高的一个层次——他们建议天文学家们通过对比某一块宇宙的星系图谱上辐射的温度来寻找光线能量或光子的微小变化。

在没有暗能量或一个巨大的宇宙曲率情况下,远距离宇宙微波背景辐射就不会对应相对较近的星系分部,但暗能量的存在就会引起一个奇怪反常的效应,就是宇宙微波背景辐射穿过大的块质量时会获得能量。

萨克斯-瓦福效应最早在2003年被发现并迅速视作暗能量存在的确凿证据,也特别发布在《科学》杂志的“年度发现”上。但这效应实在太弱就像天体图谱间的预期相应性很小,所以天文学家们设想可能是宇宙中其他物质引起的(比如说星系里的尘埃)。从第一份ISW效应的论文开始,许多天文学家对最初的效应的发现提出了疑问,因此也把其他有力的证明加入到对暗能量存在的讨论中。

在最新的论文、最近两年研究的成果中,整个团队对萨克斯-瓦福效应发现的争议进行了复查,同时也改善了用于最初工作的天体图。通过努力的研究,他们总结出有99.996%的机会暗能量存在于宇宙背景图谱中最热的部分。这一发现也有着和发现希格斯玻色子同样重大的意义。

“这项研究也表明了修正爱因斯坦的广义相对论的可能性”,这项研究的领导者 Tommaso Giannantonio 如是说。

“下一代宇宙微波背景辐射和星系的调查研究将提供出明确的测量方法,也会确认广义相对论,包括暗能量或其他更多有趣的物质。严格完善了对于引力场作用的新认识。”本文译自 RAS,由译者 投稿 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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