暗能量导致宇宙加速膨胀？宇宙膨胀到底应该如何测量？

jansie1314

我们知道，自从暗能量被人们创造以来，它的诸多神秘以及疑点成为了科学家关注的焦点。一方面，我们多年前就知道宇宙不仅在膨胀，而且还在加速膨胀，而正是这种暗能量驱动着宇宙的膨胀。另一方面，当我们用不同的方法测量宇宙膨胀时，我们得到的值并不完全一致。一些方法围绕着一个较高的暗能量值，而另一些方法围绕着一个较低的暗能量值。另一方面，如果我们想要解开这个谜团，就必须有所付出。

显而易见的答案是，一些宇宙膨胀的测量一定是错误的。这个想法的困难之处在于这些测量是非常可靠的，并且已经经过多次测试，最后得出的结论发现它们也相对相似。多年来，这些不确定性大到足以相互重叠。直到最近几年，随着他们的研究越来越精确，我们才发现了这个问题。虽然有些人认为应该消除暗能量的误差，但更有可能的是，我们只是需要对我们的模型做一些小小的修正。

一种可能的纠正方法是改进我们对所谓的标准烛光的理解。标准烛光是天文学中已经知道光度的天体，而在宇宙学和星系天文学中获得距离的几种重要方法都是以标准烛光做基础的。测量宇宙膨胀的一种方法是使用已知亮度的物体来测量星系距离。对于大的星系距离，一般通常是由Ia型超新星完成的。当白矮星围绕另一颗恒星运行时，就会发生这种情况。随着时间的推移，白矮星可以从它的伴星上捕获物质，直到它达到临界质量并爆炸成为超新星。由于临界质量总是相同的，这些超新星总是以相同的亮度爆炸。

但一项新的天体化学研究表明，这并不总是正确的。不同类型的超新星是由光线中的光谱线来识别的。第一类超新星的光谱中没有氢的迹象，而第二类超新星则有。后者一般在一颗大恒星的核心在其生命结束时崩塌时发生。Ia型超新星是I型超新星，也有一条离子化硅的光谱线，硅是在大部分碳的白矮星爆炸时产生的。

在这项新的研究中，研究小组正在研究宇宙锰，以及它是如何随着时间的推移而形成的。锰可以在两种超新星中产生，也可以在铁等其他元素中产生。但是每种类型产生的锰与铁的比例不同。当研究小组测量这一比例随宇宙时间的变化时，他们发现它保持不变。这是令人惊讶的，因为已知的I型和II型超新星的比例表明，锰的比例应该随着时间的推移而增加。

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解决这种差异的一种方法是，如果Ia型超新星比我们想象的更加多变。通常的模型认为Ia型白矮星的爆炸达到或接近其临界质量极限，但其他模型认为它们可能经历分阶段的爆炸。当初始的不稳定性在恒星中产生冲击波，在达到临界质量之前引发爆炸时，就会产生这种现象。或者两颗白矮星的碰撞会产生多级爆炸，看起来就像标准的Ia型超新星。

要使宇宙中锰/铁的比例随时间保持恒定，大约四分之三的Ia型超新星必须是这些其他类型的超新星。如果这是真的，那么我们的标准蜡烛就不是那么标准了，使用这种方法测量暗能量可能是错误的。虽然超新星的变化是一种可能性，但这项研究并没有证明超新星对暗能量的测量是错误的。我们需要更多的研究来确定这个变化是否正确。


原文地址：今日头条