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標 題: [摘錄]天文學家發現可能是暗能量存在的直接證據
發信站: 銘傳築夢別境 (Wed Jul 30 09:29:29 2003)
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美國賓州匹茲堡大學Ryan Scranton等天文學家表示：他們發現了宇宙中可能遍佈
暗能量的直接證據！他們將史隆數位巡天計畫（Sloan Digital Sky Survey，SDS
S）所拍攝到的2500萬個明亮紅色星系，與威金森微波各項異性探測衛星（Wilkin
-son Microwave Anisotropy Probe，WMAP）所偵測的宇宙微波背景溫度圖，兩者
進行相互交叉比對之後，發現這兩組資料在統計上有明顯的正相關，與所謂的ISW
效應（Integrated Sachs-Wolfe effect）一致，因此若宇宙確實為平坦的（flat）
，則此種效應是暗能量存在的直接物理證據。
由於所觀測到的遙遠的超新星的亮度，都比預期的還要暗一些，因此天文物理學家
認為宇宙中可能有一種不知名的能量，將宇宙膨脹的速度減緩，稱之為暗能量（dark
energy）；也就是說：暗能量的存在，可與物質間的重力相互抵銷，而使宇宙維持平
衡狀態。但暗能量是宇宙論中的謎，宇宙論學者認為，若現今所認知的物理定律都是
正確的，那麼自宇宙大爆炸之後，宇宙中將有70％的暗能量，26％的暗物質，剩下的
4％才是我們所能見到的正常物質。但暗能量的本質是什麼？從何而來？存在於宇宙
何處？卻沒有任何天文學家答得出來。
由於Scranton等人發現在星系較集中的地方，宇宙大爆炸之後的餘暉—宇宙微波背景
輻射（cosmic microwave background，CMB）也會比正常的溫度再稍熱一點。由於這
個觀測與超新星爆炸的測量完全無關，因此這些天文學家認為：唯有暗能量能解釋這
種現象，因為暗能量會影響在宇宙中穿梭的CMB輻射光子。當光子穿越星系等物質集中
的區域時，會受到這些物質的重力吸引，若要脫離這些物質的範圍、不與之相撞，勢必
要損失一些能量，才能逃脫重力的桎圄；但若有暗物質存在的話，會減少重力作用的強
度，使光子要逃脫重力的能量損失也降低，甚至反而從中獲得多餘的能量。Scranton等
人認為：正因如此，在物質集中的地方，CMB測得的溫度才會稍微高一些。
參考資料來源：
http://xxx.arxiv.org/abs/astro-ph/0307335
http://www.nature.com/nsu/030721/030721-5.html
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