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[分享] 30年前就已發現暗能量
天文學家於1990年代末期,利用數十億光年遠的超新星,研究發現整個宇宙在加速膨脹,可能是由神秘的暗能量(dark energy)所引起。不過,最近有新的研究顯示:其實暗能量就存在於我們周邊,而且或許30年前,科學家就已偵測到暗能量的存在。
宇宙膨脹這個事實,在1920年代,就已經利用星系遠離我們的速度而得知,是謂「哈伯膨脹(Hubble expansion)」。1972年,美國加州卡內基天文台(Carnegie Observatories)的Allan Sandage(右圖)提議:鄰近地球的宇宙空間--整個宇宙膨脹速度最慢的地方,星系團之間的重力吸引應該會讓它們隨宇宙膨脹的速度有明顯的差異,否則的話,這些星系團的隨宇宙膨脹的速度應該相當接近。這種速度差異稱為「本動速度(peculiar velocities)」。但是,根據實際觀測結果,鄰近區域的星系,尤其是我們銀河系所在的本地星系群(Local Group)的星系之間,這種本動速度卻很小。 這個懸宕30年的疑案,或許就要破案了!
1997年,暗能量學說還未出現之前,美國西雅圖華盛頓大學(University of Washing)Fabio Governato曾利用電腦模擬從大霹靂之後至今星系形成的過程。但是這個模擬無法解釋鄰近星系低本動速度的問題。如今,Governato和他同事捲土重來,並加入暗能量的概念,結果與本地群內外鄰近星系低本動速度的觀測結果完全吻合!這表示:星系其實就像是處在「暗能量海」中的群島一樣。
不過,Governato等人的研究至今尚未有人證實。英國愛丁堡皇家天文台(Royal Observatory)John Peacock認為:在氣體冷卻且速度減慢的區域中,恆星與星系才能自然形成,所以本來這些星體的本動速度就不會太高;如果要用暗能量解釋,就必須去除這些其他可以解釋的因素,才能算是真的有暗能量存在的證據。
Governato的合作伙伴--瑞士蘇黎世大學(University of Zurich)的Andrea Macciò則表示:他同意宇宙中低密度區的星系本動速度可能本來就很低,但是當他們模擬本地群以外的其他鄰近星系的本動速度時,如果沒有暗能量,根本沒辦法解釋這些本地群以外鄰近星系的低本動速度。
所以,這些Governato等人認為:他們的研究的確證明了30年前Sandage提出的建議--鄰近星系的低本動速度,應該就是暗能量造成的。只不過30年前沒有超級電腦,所以沒法證實罷了;而「暗能量」這個概念如果在30年前就已提出來,當時的人可能也不會相信這個理論吧!
出處來源:http://www.tam.gov.tw/news/2005/200503/05031102.htm
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