宇宙并没有像之前认为的那样快速膨胀

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在大爆炸后存在的最大的问题之一是宇宙的膨胀。

有些人认为宇宙正在快速地膨胀，有些人则认为宇宙正在以更缓慢的速度向外移动，哪种观点是正确的呢？

图解: ΛCDM模型，加速扩张的宇宙。

快还是慢

宇宙正在快速膨胀的观点是通过观察超新星提出的。科学家们发现了不同种类的超新星，例如Ia型超新星，它们是一类统一的天体，被用作探测外层空间的信标。

史都华天文台的彼得·米尔恩报告称发现了许多不同数量和不同亮度的超新星群。这产生了如下许多问题。

图解：G299 Ia 超新星残骸。

“亮度的差异性并不是随机的，超新星可以分为两种：一种是离我们近一些但数量较少的一组和离我们很遥远但数量很多的一组。”米尔恩说。

根据一致增长的观点，之前的假设认为，不论近处还是远处的超新星都是一样的，一直以相同的速率向外移动，但事实可能并非如此。与之前的看法相反，有迹象表明它们近期的移动速率很快。

图解：从大爆炸形成的宇宙演化图解（左）。在这幅图中宇宙以二维呈现，第三维度是时间，向右是时间流动的方向。

宇宙正在快速膨胀的流行观点

布莱恩·施密特和其他三位科学家凭宇宙正在快速膨胀的观点获得了2011年的诺贝尔物理学奖。

他们认为黯淡的超新星意味着它们正在以远远超过它们应有的速度远离其他的恒星。这就是星系远离彼此的速度正在增加的观点的起源。

图解：一颗Ia超新星SN1998aq在最大光度之后一天的B谱带。

“许多科学家把Ia型超新星作为观测对象。Ia型超新星爆炸后的光芒应当与星系中其他恒星的光芒相同，但实际上观测的结果显示它们的光芒并不一样，科学家们认为它们是因为宇宙快速膨胀而正在远离。”米尔恩说。

观测

米尔恩和伊利诺伊大学香槟分校的瑞恩·弗利，美国国家光学天文台的高萨姆·纳拉扬，以及德州农工大学的彼得·布朗用哈勃空间望远镜和美国航空航天局的雨燕卫星观测并研究了紫外线和可见光下的Ia型超新星，并收集到了关键性的证据：他们在紫外线下观察到了蓝色和红色相互转变时的差异（代表不同的超新星群）。

图解：在这个联星系中，由巨大的恒星被剥离的气体，在致密的伴星（通常是白矮星）形成环绕的吸积盘。图片来自NASA 。

“结果很棒！”雨燕卫星的侦查员尼尔·格雷斯说，“这个结果展示了我们的卫星是如何迅速对新现象做出响应的。”

快吗？还有待考察

科学研究和观测表明，颜色的差异可能代表着不同类型的超新星，而不是距离的远近。我们之前认定的远处恒星可能只是颜色特征不一样的恒星。也就是说，宇宙膨胀的速度并没有那么夸张，暗物质也没有那么多。

图解：从引力透镜产生的效应，星系团CL0024+17内部被发现存在有一个暗物质圈，在这张哈勃太空望远镜像片里以蓝色显示出来。

也许宇宙的膨胀速度并没有像我们认为的那么快。我们曾经认为宇宙由于暗物质的撕扯而正在快速膨胀，如今看来情况可能更复杂。我们还需要做更多的研究最终指出正确的方向。

科学家们将会用仪器获取更多的信息，我们也会更深入地了解宇宙是如何运作的。宇宙膨胀的速度是快还是慢？我们还不知道。

相关天文知识

宇宙的膨胀是指宇宙的任意两个部分间的距离随着时间的增加而增加，它是一种随着宇宙尺度的自身变化而形成的内部扩张。宇宙外什么都不存在，宇宙本身和宇宙中的物体自身并不会移动，也就是说，宇宙的膨胀其实是度量时空本身大小和几何结构的标准发生了变化。尽管时空中的光和物体的速度运动都不会超过光速，但光速并不一定是固定不变的。对于观察者来说，则表现为宇宙在膨胀，除了我们本身所在的星系外，其他星系都在向远处后退。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. learning-夏卷卷儿

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原文地址：今日头条