從未見過暗物質(zhì)和暗能量，為什么我們認為它們存在？
0
天文學家希望在歐幾里德任務(wù)繪制的宇宙星系分布圖中找到暗能量的特征。(圖片來源:歐空局)
（神秘的質(zhì)和蘇州外圍兼職（高端外圍兼職）vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（Tereza Pultarova）：科學家們認為，我們對構(gòu)成宇宙的什們物質(zhì)只有大約5%的了解。是見過的，你沒看錯。暗物暗宇宙學模型表明，質(zhì)和根據(jù)現(xiàn)有的什們理論，不可見的見過能量和物質(zhì)必須構(gòu)成宇宙的95%。
宇宙中不可見的暗物暗部分由兩種成分組成，暗能量和暗物質(zhì)。質(zhì)和后者沒那么神秘，什們科學家們相當確定它的見過蘇州外圍兼職（高端外圍兼職）vx《749-3814》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達存在:沒有它，引力定律根本不起作用。暗物暗如果只有可見物質(zhì)的質(zhì)和話，我們所看到的星系不可能在大爆炸以來的時間里聚集到現(xiàn)在的大小。事實上，如果可見物質(zhì)的引力是將它們拉在一起的唯一力量，許多星系甚至不會像現(xiàn)在這樣保持在一起。
歐洲的新太空望遠鏡歐幾里德將試圖繪制這種看不見的東西，但如果它的發(fā)現(xiàn)不符合預期呢？很多事情都岌岌可危，包括愛因斯坦廣為人知的廣義相對論。
20世紀30年代的首次觀察表明，暗物質(zhì)一定在宇宙中普遍存在，以防止物體飛離。從那以后，天文學家發(fā)現(xiàn)這種看不見的暗物質(zhì)必須構(gòu)成宇宙中所有物質(zhì)的至少85%。幾十年來，科學家一直試圖檢測這種不可見物質(zhì)，他們認為，這種物質(zhì)必須由某種粒子組成，可能類似于幾乎不與可見世界相互作用的惰性中微子。
然而，暗能量的情況更加復雜。這種難以捉摸的力量的發(fā)現(xiàn)可以追溯到1998年，當時天文學家發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹正在加速。膨脹本身最初是由大爆炸的能量驅(qū)動的，但由于大爆炸發(fā)生在很久以前(準確地說是138億年前)，這種膨脹應(yīng)該正在放緩。
為了解決這個難題，理論家們假設(shè)一定存在某種神秘的力量，即暗能量，這種力量對抗重力，驅(qū)使物質(zhì)分離。根據(jù)美國宇航局的說法，宇宙學模型顯示，暗能量占宇宙所有能量的68%。但是天文學家承認它存在的證據(jù)有點模糊。
英國蘭開斯特大學天體物理學教授、歐幾里德科學家伊澤貝爾·胡克告訴Space.com說:“當你認為那里只有重力時，宇宙的[加速膨脹]就沒有意義了。”。“它不應(yīng)該減速。所以我們觀察到它變得越來越快的事實意味著一定有別的東西。我們稱之為暗能量，因為我們根本不知道它是什么。”
胡克是1998年發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的小組成員之一，從那時起，他就像其他許多科學家一樣，一直想知道這種暗能量究竟是什么。
“我們真的不知道，”她說。“最好的理論是，它可能是空間本身的某種屬性，就像一種無處不在、無時不在的能量，但沒有解釋它應(yīng)該是什么。”
模型表明，這種能量必須均勻地分布在整個宇宙中，并且總是具有相同的強度。在宇宙早期，暗能量的影響并不明顯，因為大爆炸最初的“反沖”推動了宇宙的大部分膨脹。然而，大約50到60億年前，暗能量成為“一種主導力量，對抗正常物質(zhì)和暗物質(zhì)的引力，”歐洲航天局(ESA)歐幾里德項目經(jīng)理朱塞佩·拉卡告訴Space。
“這有點令人不安，隨著宇宙的膨脹，這種能量似乎有一個恒定的密度，”拉卡說。“這意味著(額外的)能量產(chǎn)生了，因為密度是恒定的。它不會因為宇宙變大而被稀釋。所以這意味著有額外的能量。”
然而，也有可能根本不存在暗能量這種東西，并且需要暗能量存在的宇宙學模型是錯誤的。這些模型基于阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論，該理論用一系列方程描述了宇宙的物理“規(guī)則”。如果歐幾里德望遠鏡(以及其他即將到來的用于研究暗能量的望遠鏡)的未來觀測表明暗能量并不是一種恒定的、無所不在的力量，這將意味著這個著名的理論并不完全正確。
“我們知道廣義相對論在系統(tǒng)層面上工作得很好，”拉卡說。“但有一種可能性是，它在宇宙尺度上并不那么有效，因此不需要暗能量。”
歐幾里德將通過繪制100億年前的星系分布圖，并比較這種分布在宇宙演化過程中的變化，來尋找暗能量的證據(jù)。這些觀察將揭示是否真的有一種恒定的、無所不在的力量在起作用，或者是否有別的事情正在發(fā)生。
“我們可能會發(fā)現(xiàn)，我們并不是在所有地方都看到這個能量常數(shù)的[影響]，但我們在某些地方或時間上看到了一些差異，”胡克說。“然后事情會變得非常有趣，這真的會是革命性的，因為我們必須徹底改變我們的理論。”
這可能意味著發(fā)現(xiàn)者將獲得諾貝爾獎。歐幾里德望遠鏡于7月1日由SpaceX獵鷹9號火箭發(fā)射，將花費六年時間繪制我們銀河系以外三分之一的天空。只有到那時，天文學家才有足夠的數(shù)據(jù)來確定。