当阿尔伯特·爱因斯坦研究他的广义相对论方程时,他引入了一个宇宙常数,以使宇宙达到和谐的平衡。但埃德温·哈勃随后的观测证明宇宙不是静态的。相反,星系正以不同的速度飞速远离。爱因斯坦放弃了这个概念,称其为他一生工作中最大的错误。
然而,1990年代的观测证明,宇宙不仅在飞速远离,而且速度越来越快。这似乎指向一种填充空间的暗能量,这种能量实际上用其引力排斥普通物质,这与其他所有已知物质(包括暗物质)形成对比。人们已经发展了许多理论来解释这种暗能量可能是什么,包括爱因斯坦长期以来抛弃的宇宙常数。
现在,一个国际天文学家团队的新观测似乎表明,暗能量就像宇宙常数一样,在整个空间和时间中保持不变。通过测量到71个遥远超新星的距离,科学家们能够高度确信地确定,暗能量对超新星光的影响不会随距离变化。研究人员还将这些数据输入到所谓的“状态方程”中,该方程衡量压力和密度之间的关系,发现暗能量必须小于-0.85——非常接近爱因斯坦的宇宙常数-1。“我们的观察与一些关于暗能量本质的理论观点相悖,这些理论预测暗能量应该随着宇宙的膨胀而变化,但就我们所见,它并没有变化,”多伦多大学的团队成员雷·卡尔伯格说。研究结果将发表在未来一期的《天文学与天体物理学》杂志上。
关于支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事的未来。
这71个超新星观测结果是正在进行的超新星遗产调查一年的成果,该调查正在使用世界各地的望远镜进行,例如夏威夷的加拿大-法国-夏威夷望远镜和智利的甚大望远镜。未来四年收集的数据应提高这一发现的精确度,并帮助研究人员更多地了解暗能量的神秘本质,暗能量似乎至少占宇宙的70%。
但这一发现引出了另一个问题:所谓的宇宙巧合。像这样的观测似乎证明,即使自大爆炸以来物质的密度一直在稳步下降,但在此时此刻,普通物质和暗能量具有相似的密度。即使是爱因斯坦也无法回答为什么会这样。