據(jù)國外媒體報道,一項由美國亞利桑那大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的新研究發(fā)現(xiàn):用來計算宇宙距離的超新星可以被分類成以前沒有的種類,這將可能修正現(xiàn)在的宇宙加速膨脹理論,有助于我們準(zhǔn)確理解大爆炸后宇宙的膨脹速度。
對于宇宙的膨脹速度,當(dāng)前被廣泛接受的理論是:宇宙的膨脹速度越來越快,并且是由人類知之甚少的暗能量引起的。獨立得出這個結(jié)論的三位科學(xué)家還一起獲得了2011年諾貝爾物理學(xué)獎,其中就包括亞利桑那大學(xué)的Brian P.Schmidt。三位科學(xué)家發(fā)現(xiàn):如果假定宇宙膨脹速度不變,那很多超新星的亮度就比預(yù)測的要弱。這就表明恒星和星系之間的移動速度在增加,有種力量在加速宇宙的膨脹。
可見光和紫外線下,Swift衛(wèi)星拍攝的M101星系照片,黃色線代表超新星SN2011fe的位置。照片是偽彩色的,藍(lán)色表示紫外線部分,紅色表示可見光部分。
新研究的領(lǐng)導(dǎo)人,亞利桑那大學(xué)天文學(xué)系和斯圖瓦德天文臺的天文學(xué)家Peter A.Milne解釋說:“這種理論的基礎(chǔ)是推理,因為根據(jù)之前的觀測,無論與地球的距離遠(yuǎn)近,所有的la型超新星本身恰好有相同的亮度。這意味著,地球上觀測的超新星亮度可以作為宇宙距離的參照物。根據(jù)實際觀測結(jié)果,如果宇宙膨脹速度不變,那很多超新星的亮度就比根據(jù)這種理論預(yù)測的要弱,它們和地球的實際距離就比預(yù)計距離要遠(yuǎn),這反過來推斷出宇宙現(xiàn)在的膨脹速度比以前要快?!?/p>
但是,新研究發(fā)現(xiàn)被現(xiàn)有理論認(rèn)為相同的la型超新星,實際上卻可以分成不同類型。Milne就說:“我們發(fā)現(xiàn)以前被歸為一類的la型超新星之間的差別不是隨機(jī)的,我們能根據(jù)不同將la型超新星分成兩組。而現(xiàn)在的宇宙加速膨脹理論的一個前提假設(shè)是近處和遠(yuǎn)處的la型超新星是一樣的,而這又很可能是錯的?!?/p>
新研究得出這個重大結(jié)論的原因是結(jié)合了哈勃望遠(yuǎn)鏡和Swift衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)。根據(jù)它們得到的數(shù)據(jù),天文學(xué)家發(fā)現(xiàn):以可見光觀測時,la型超新星紅色光譜和藍(lán)色光譜間的差別確實很小,但以紫外線觀測時,紅色光譜和藍(lán)色光譜間的差別則非常明顯。之前的數(shù)據(jù)都只是在可見光下觀測的,使得兩種超新星被錯誤的當(dāng)成了一種。實際上,距離地球較近的超新星要比較遠(yuǎn)超新星更紅,這就意味著當(dāng)前宇宙膨脹理論的前提假設(shè)不成立。
此外,新研究發(fā)現(xiàn)兩種超新星間的顏色差異可能也能夠解釋當(dāng)前理論中的宇宙膨脹加速,這使得實際的宇宙膨脹加速可能比原先理論估計的要少,這也意味著宇宙暗能量可能比之前估計的少。Milne說:“我們還無法定量分析這對宇宙膨脹加速的影響。為了得到最終答案,我們需要重新區(qū)分兩種超新星。”
新研究的合作人還包括伊利諾伊斯大學(xué)香檳分校的Ryan J.Foley,德州農(nóng)機(jī)大學(xué)的Peter J.Brown以及美國國家光學(xué)天文臺的Gautham Narayan,他們已經(jīng)將新研究成果發(fā)表在《天體物理學(xué)報》的兩篇論文上。
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