宇宙已经膨胀了138亿年,还会继续膨胀吗?
先说结论:宇宙会继续膨胀,并且还在加速膨胀。在过去数年中,从各方面独立观测得到的结果,证实了宇宙加速膨胀的正确性,这包括宇宙微波背景辐射、可观测宇宙的大尺度结构、宇宙的年龄、对于超新星更精确的观测量、星系团(galaxy cluster)的X射线性质。
宇宙加速膨胀被发现加速膨胀是1998年由两个独立项目发现的,即超新星宇宙学项目和High-Z超新星搜索小组,他们都使用遥远的Ia型超新星来测量加速。他们的想法是,Ia型超新星具有几乎相同的固有亮度,由于距离较远的天体看起来更暗,我们可以用观测到的这些超新星的亮度来测量它们之间的距离。这个距离可以与超新星的宇宙学红移相比较,红移测量了自超新星发生以来宇宙膨胀的程度。出乎意料的结果是宇宙中的物体正以加速的速度彼此远离。当时的宇宙学家预计,由于宇宙中物质的引力,衰退速度总是在减速。这两个群体中的三个成员后来因为他们的发现而获得了诺贝尔奖。
解释模型现在,天文学者已研究出很多解释宇宙加速膨胀的模型,这包括某种形式的暗能量:宇宙常数、第五元素、暗流体(dark fluid)、幻能量(phantom energy)。暗能量具有负压强,相当均匀地分布于空间。这是暗能量所具有最重要的性质之一。
后果假若现在宇宙正在膨胀,则其密度必定也正在减低,因为物质与物质之间的空间正在加大。假若继续加速膨胀,则最终除人类自己所处的室女座超星系团之外,所有其它星系团都会极端红移、加速远离,侦测它们会变得更加困难,遥远的宇宙也会变得越加黑暗。
2021-01-25 广告