从宇宙中的微波证实宇宙加速理论

2002年04月01日21:40:55 网易报道 孙凤蓬

网易科技新闻    4年前的1998年1月30日,有科学家通过《科学》杂志宣布,宇宙正在以不断增加着的速度扩张,并且认为必定有一种神秘的、无引力的力量,在推动宇宙的扩张。这引起了宇宙学界的极大震动,而且从那时起,其它科学家也在积极寻找证据,但一直以来都没有多大进展,以至于使人怀疑所谓的宇宙加速理论,会不会只是一种幻想。现在一个国际性的天文学家组织,采用完全不同的方法求证,已经得到了重要的原始性发现。

    该原始性研究与新的发现,是科学家通过反映和描绘宇宙极远端角落的策略而实现的。假定有人拿着一支“标准的蜡烛”,即一个已知光亮的物体,然后通过测定标准蜡烛光线在宇宙中传播时红移量的多少,便可计算出它的速度。1998年宣布的宇宙正在逐渐加速地扩张,就依赖于这一技术原理,采用了称为IA型超新星的正在爆发的星体作为标准的蜡烛。当时的研究者们发现,远处的超新星在以比预期更为缓慢的速度后退,因而得出了宇宙加速的结论。

    由来自世界范围内14个公共机构的27名科学家组成小组,共同进行了最新的研究工作。他们另辟羲径,采用一种不寻常方法,其初始工作相对地限定于室内计算。即通过对宇宙中各种巨大的星团加以聚类,计算出附近聚集中的银河系变化。从这些变化中,可以追循回到既往的、在宇宙大爆炸后之余辉中的波纹,即宇宙中的微波射线。然后,该小组通过比较宇宙微波射线中古老的波纹,在诸类星云中的现代变化,计算出了在宇宙的历史长河中,当原始的波纹穿入极多极大的星云中时,究竟有多少必须被喷撒于宇宙之中的物质。

    该研究发表于2月21日一期的《皇家天文学会月度通知》杂志,其结果是对于宇宙扩张观点的重量级支持。他们首先证实了更早期的宇宙是扁平的发现。但他们也指出,产生所知的扁平宇宙,仅仅需要三分之一的物质量,亦即意味着剩余的三分之二物质,就是宇宙学家们所称之的暗能量。暗能量具有一个奇异的特征,它初始时是相互排斥的,会将所有一切都推离开来,这就是使宇宙越来越快地加速的原因。美国费城宾夕法尼亚大学的宇宙学家马克斯-台柯马克说,宇宙正在加速的情形是强制性的。更进一步的支持性证据,则有赖于未来对于宇宙微波的观测结果。

美发现两颗奇异的夸克星,星体内部可能是一种全新物质

转载自转载自科技日报

    本报华盛顿4月10日电(记者张孟军)美国国家航空航天局的天文学家今早在华盛顿总部举行“可能发现新物质”新闻发布会上称,他们利用航天局发射的“钱德拉” X射线天文台,对被称为 RXJ1856和3C58的两颗星体进行观测表明,星体内物质的密度远远高于地球上的核物质。科学家认为,它们可能由夸克粒子构成,或含有亚核粒子的晶体。

    将“钱德拉” X射线天文台与哈勃空间望远镜的观测数据结合在一起,天文学家发现, RXJ1856星体能像固体一样,发出极强的辐射。由于这颗星体的直径太小,仅为11.3公里,以致与中子星的标准模型不符。哈勃-史密森天体物理研究中心的德雷克说,利用“钱德拉” X射线天文台与哈勃望远镜提供的观测表明, RXJ1856星体不应由中子组成,而应是由“奇异夸克”组成。德雷克等人将在6月20日出版的《天体物理》期刊上报告这一发现。

    “钱德拉” X射线天文台在对3C58星体观测时也发现了令人惊奇的结果。由哈勃-史密森天体物理研究中心的斯莱恩|默里及哥伦比亚大学海尔范德组成的研究小组,未能探测到3C58星体热表面的 X射线辐射。3C58星体是中国和日本天文学家于公元1181年观测到一次爆炸中产生的中子星。该研究小组认为这颗星体的温度不到100万摄氏度,远远低于预测值。海尔范德在新闻发布会上说:“对3C58星体的观测表明,它似乎不是一颗纯中子星,而必需有一种新物质介入才能解释观测结果。”

    一汤勺中子星物质重10亿吨,相当于目前全世界所有轿车、卡车及公共汽车的总重。原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的,而质子和中子又由更小的粒子夸克组成。目前,科学家正利用大型加速器来研究物质基本建筑构块“夸克”之间的作用力和核结构。

    在新闻发布会上,本报记者向特纳提问:“是否可以认为这两颗星体是夸克星?”他肯定地回答,可以这样认为。