天文学家揭宇宙加速膨胀秘密(图)

宇宙在加速膨胀的过程中(网络图片)

自上世纪末，宇宙持续加速膨胀之谜就一直困扰着科学界。到底是什么给了宇宙一种相反之力，使其能够消减将银河系凝聚在一起的引力呢？据英国广播公司（BBC）网站近日报道，一个国际研究团队对宇宙历史关键变革时期进行了新的阐释，通过测量1万多个星系的精确距离，探测到60亿年前暗能量是影响宇宙加速膨胀的主要驱动力。而且，相关研究发现与爱因斯坦的广义相对论和宇宙常数理论完全一致。

在曼彻斯特召开的英国国家天文学会议上，承担国际重子振荡光谱巡天（BOSS）普查部分研究的成员之一、朴茨茅斯大学教授威尔·珀西瓦尔说：“我们所做的是要测量25万多个星系的三维位置，这是有史以来对宇宙最大范围的普查，以分析、尝试了解宇宙如何膨胀及为什么会加速的。”现在已测量1万多个星系的精确距离，探测到60亿年前暗物质在推动宇宙加速膨胀中起到了主导地位，相形之下引力退居次位。

该研究主要采用两种技术了解宇宙的加速膨胀。一种被称为重子声学振荡，通过测量振荡波在宇宙大尺度结构上形成的高密区，来发现暗能量在其中所起的作用。大尺度结构上的宇宙如同一张纤细而留有空隙的网，星系团则是最密集的突起结构，由于其具有循环规律性，因此科学家可以通过精确测量星系对之间的角度推出其距离。而由于光速恒定，了解到观测对象的距离也就知道其年龄。

另一项技术涉及到“红移空间扭曲”。红移是指物体电磁辐射由于某种原因波长增加的现象，在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离。目前天文领域多将此现象用于天体移动及规律的预测。宇宙加速膨胀可由被观测天体的红移值来衡量，当地球所接收到的遥远天体光谱向红光方向移动时，就说明它在远离我们。由于红移与距离成正比，便给科学家提供了一个测量宇宙的标准。

研究人员称：“我们发现的一切完全符合爱因斯坦的广义相对论及其宇宙常数。”爱因斯坦的广义相对论公式推导出宇宙在不断膨胀，而在加进“宇宙常数”项后，发现宇宙的膨胀不是在减慢而是在加速。而据认为，在浩瀚宇宙空间暗物质占22%，利用原子组成“正常”物质而形成生物、星球或恒星的其他物质只有4%，而余下的组分被认为是暗能量，即爱因斯坦的宇宙常数。尽管宇宙常数未经过任何验证，但迄今其符合科学家对宇宙有限观测数据所得出的结论。

研究人员表示，未来还将通过新墨西哥州Apache Point天文台2.5米口径的斯隆数字巡天广域光学望远镜，拍摄和测量宇宙中距离地球100亿光年的超过5000万个星系的三维精确位置，以印证暗能量如何影响宇宙加速膨胀的进程。