大标准结构遵守广义相对论,暗能量便是世界常数,咱们不用忧虑“大撕裂”
当你向空中抛一个球时,你希望重力将这个球减速,并终究把它拉回地上。但假如你抛向空中的这个球并没有坠回地上,而是向上加快脱离呢?从底子架构上说,这正是咱们的世界正在发作的事:全部天体都在加快远离着其它天体。1998年科学家们发现了这种现象。他们都认为发作这种现象的原因是暗能量的存在,排挤重力的一种方式。暗能量占世界组成的一大部分,大约72%。
图解:今期与前期世界质能散布饼图。图源:wikipedia
尽管现在咱们还不太了解暗能量,但现在,天文学家第一次清楚的看到了暗能量带来的影响。使用钱德拉X射线观测卫星,科学家们现已追寻到暗能量是怎么按捺星云的成长的。将这些观测数据与之前的研讨成果归纳剖析,科学家们得到了关于暗能量之迷的最新头绪,证明了暗能量是的确存在的。这也带来了一个好消息:这个胀大的世界不会将其自身撕裂。
图解:G299 Ia型超新星遗址。图源:wikipedia
之前人们研讨暗能量的首要办法是观测Ia型超新星。这次X射线的观测成果为暗能量供给了科学家们期盼已久的关键性独立测验。该测验首要关于引力与世界的加快胀大之间怎么抗衡。
“成果可以用‘被软禁的世界开展’来描绘”,担任这项研讨的麻省剑桥史密松森天体物理台的阿列克谢·维赫林宁(Alexey Vikhlinin)说,“使世界加快胀大的全部要素,也将使世界胀大放缓。”
图解:X射线成像。图源:universetoday
维赫林宁和他的搭档使用钱德拉观测了数十个星系团中的热气体,这些星系团是世界中最大的坍缩体。这些星系团有的相距很近,有的却相隔半个世界。
成果表明,星系团质量的添加与以暗能量为主的世界胀大坚持共同。关于像星系团这样的天体来说,跟着由暗能量引起的空间拉伸而开展是很困难的。但维赫林宁和他的团队的数据却明晰地证明了这一现象。这些数据与间隔丈量数据坚持着惊人的共同,这也证明了广义相对论在大标准上的适用,正如人们所希望的相同。
从前,人们并不清楚暗能量与空间的联络:暗能量是空间散布均匀,强度不随时空改动;仍是它便是空间自身的函数,空间胀大,暗能量随之胀大,强度加强。换句话说,人们并不清楚爱因斯坦的广义相对论和他的世界常数是否正确,或许广义相对论在大标准上需求批改。
图解:世界的演化(幻想图)。图源:universetoday
但钱德拉的研讨进一步证明了暗能量是世界常数,其强度并不会随时刻改动,这将导致世界终究将自己撕裂。
图解:钱德拉X射线观测卫星的艺术绘图。钱德拉是现在最所建的最活络的X射线望远镜。图源:wikipedia
“这些所有这些数据放在一同,可认为咱们供给至今最强有力的依据,表明暗能量便是世界常数,或许换句话说,‘虚空不空’,”维赫林宁说:“尽管还需进一步的测验,但就现在为止,爱因斯坦的理论看上去是最好的。”
图源:wuttsupwiththat
这些成果会对世界终究命运的猜测产生影响。假如暗能量被解释为世界常数,世界将会持续加快胀大,银河系及其由引力捆绑在一同的街坊仙女座终究都将消失。但这些并不会立刻发作,维赫林宁说:“再过两个世界年纪,这种现象才会显着的显现出来。一个天文学家或许会说现在是一个赞助世界学研讨的好时机,由于今后,全部都将不复存在,还谈何观测呢?”
参考资料
1.维基百科全书
2.天文学名词
3.D-universetoday
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