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宇宙膨脹速度或超過預(yù)期 愛因斯坦理論不完整？ |
| 2016-06-06 來源：新華網(wǎng) 閱讀： 字號：【大 中 小】 |
新華社華盛頓6月4日電(記者林小春)天文學(xué)家借助哈勃太空望遠鏡最新發(fā)現(xiàn)，宇宙的膨脹速度可能比預(yù)期快出5%至9%。如果這一發(fā)現(xiàn)獲得證實，那么說明愛因斯坦的引力理論——廣義相對論不完整，從而挑戰(zhàn)現(xiàn)代宇宙學(xué)的理論基礎(chǔ)。
領(lǐng)導(dǎo)研究的是美國太空探測科學(xué)研究所與約翰斯·霍普金斯大學(xué)的天體物理學(xué)家亞當·里斯，他曾因宇宙加速膨脹的發(fā)現(xiàn)而與他人共享2011年諾貝爾物理學(xué)獎。里斯在一份聲明中說，這是“令人吃驚的發(fā)現(xiàn)”，將為理解宇宙95%的不發(fā)光部分提供重要線索，包括暗能量、暗物質(zhì)和暗輻射。
在這項研究中，里斯等人對約2400顆造父變星和約300顆Ia型超新星的運動進行了測算。研究論文將發(fā)表在美國《天體物理學(xué)雜志》上。
有“量天尺”之稱的造父變星是亮度會發(fā)生周期性變化的一類恒星，因而可用于測量星系等的距離。Ia型超新星則是一類爆發(fā)的恒星，其亮度基本恒定，所以在天文學(xué)上也被當作“標準燭光”，用于計算遙遠星系的距離。
根據(jù)這些測量結(jié)果，研究人員計算出目前的宇宙膨脹速度，即所謂哈勃常數(shù)，約為73.2公里／(秒·百萬秒差距)。每百萬秒差距相當于326萬光年，因此一個星系與地球的距離每增加百萬秒差距，其遠離地球的速度每秒就增加73.2公里。最新數(shù)值意味著，在98億年內(nèi)，宇宙天體間的距離將擴大一倍。
但問題在于，最新哈勃常數(shù)與其他研究得出的數(shù)值不吻合，美國航天局“威爾金森微波各向異性探測器”和歐洲航天局“普朗克”衛(wèi)星的測算數(shù)值分別比這一數(shù)值小5%和9%。
研究人員對此提出了三種可能性：第一，暗能量推動星系相互分離的力度可能超過此前的認識；第二，早期宇宙包含未知的速度接近光速的亞原子微粒，它們形成的暗輻射驅(qū)動宇宙加速膨脹；第三，暗物質(zhì)擁有一些奇異的未知特性。
現(xiàn)有科學(xué)理論認為，諸如恒星等通常所觀測到的普通物質(zhì)只占宇宙質(zhì)量的5%，剩下的是占25%的暗物質(zhì)和占70%的暗能量。研究人員認為，最新發(fā)現(xiàn)將促使科學(xué)家重新思考對宇宙的認識，尤其是與暗物質(zhì)和暗能量相關(guān)的概念，這也可能意味著愛因斯坦已提出100年的廣義相對論“不完整”。
【責編 季芳旭】
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