宇宙膨脹比預期快 科學家研究暗能量
出版日期: Tuesday, December 10, 2024
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科學家們觀察到一個令人費解的現象，即宇宙膨脹得比預期更快，最新確證讓他們苦思這種現象的原因，或許與一些涉及暗能量和暗物質等神秘宇宙成分的未知因素有關。
美國國家航空暨太空總署（NASA）的韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）蒐集兩年的資料已證實哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）先前發現的現象，即宇宙膨脹速度比天文物理學者依據宇宙最初條件和數十億年來的演變預期的速度還要快上8%。其間差異稱為「哈伯張力」（Hubble Tension）。
路透社報導，韋伯望遠鏡是人類歷來送入宇宙性能最強大的太空望遠鏡，它觀察到的現象看起來可以將哈伯的資料可能因為儀器故障而有某些缺陷的想法排除。
這項研究今天刊登在「天文物理期刊」（Astrophysical Journal），美國馬里蘭州約翰霍普金斯大學（Johns Hopkins University）的天文物理學者黎斯（Adam Riess）是主要作者。
黎斯說：「這是韋伯望遠鏡在太空頭兩年蒐集到的最大資料樣本，它證實了我們10年來努力想解開的哈伯太空望遠鏡令人困惑的發現：宇宙現在的膨脹速度比我們最好的理論能解釋的速度都還要快。」
黎斯還說：「沒錯，我們對宇宙的理解好像少了什麼。」黎斯2011年因共同發現宇宙加速膨脹而獲頒諾貝爾物理學獎。
他說：「我們對宇宙的理解缺少一些東西，包含對暗物質和暗能量這兩種元素很不了解，它們占宇宙的96%，所以不是小問題。」
約翰霍普金斯大學天文學暨天文物理學博士生、研究共同作者李斯洋（Siyang Li，音譯）說：「韋伯望遠鏡發現的結果可以解讀為或許有必要修正我們的宇宙模型，雖然目前很難精準界定那是什麼。」
科學家認為暗物質約占宇宙的27%，是一種看不見的假設物質形式，但依據它對恆星、行星、衛星、地球上所有東西等普通物質所產生的重力效應而推斷其存在。這些普通物質約占宇宙的5%。
科學家認為暗能量約占宇宙的69%，是一種假設能量形式，散布在浩瀚的太空，可抵銷重力，促使宇宙加速膨脹。
至於有哪些原因可解釋宇宙異常的膨脹速度？黎斯說：「有許多與暗物質、暗能量、暗輻射相關的假設，例如微中子（neutrinos，一種幽靈般的次原子粒子），或重力本身具有一些奇特性質，都是可能的解釋。」
黎斯說，若想解開「哈伯張力」之謎，「我們需要更多資料以更詳細描繪這條線索的特性。（差異）到底有多大？不一致的程度是在現有數據允許的低端（4%到5%）還是高端（10%到12%）？它存在於哪段宇宙時間範圍內？這些問題將進一步為概念提供資訊」。
