在修改後的宇宙膨脹模型下對 1a 型超新星進行了重新審視,研究人員認為可能不需要畢竟。
雖然目前人們一致認為太空結構正在以越來越快的速度拉伸,但這項新研究顯示? 透過替換一些假設? 我們關於遙遠恆星的數據同樣完全吻合,不需要神秘的、無法解釋的力量。
紐西蘭坎特伯雷大學的研究人員參與了一場爭論,即如何最好地解釋現在著名的宇宙膨脹特徵,該特徵是在遙遠物體投射的光譜中發現的,這些特徵被稱為「宇宙膨脹」。1a型超新星。
這些類型的恆星爆炸是清晰可辨的,通常被認為具有相似的峰值光度,使它們成為天文物理學家測量太空中極端距離的理想地標。
根據哈伯等望遠鏡觀察到的超新星顏色的細微差異,遠處的超新星似乎比離我們較近的超新星移動得慢一些。
由於更遠的物體是過去事件的虛擬快照,因此可以合理地得出宇宙膨脹速度正在加快的結論。
為了使空間膨脹的速度快於其中物質在重力作用下聚集在一起的速度,必須有某種東西在推動它。
在沒有任何明顯的候選者的情況下,物理學家使用佔位符術語“暗能量'。 如果它存在,它將佔可觀測宇宙能量的 68% 左右。
這並不是一個可靠的答案,但在更好的理論出現之前,暗能量比「所有讓宇宙膨脹得更快的東西」更容易說出來。
儘管存在了近二十年,加速的宇宙及其神秘的原因仍然經常出現踢了一腳。
有充分的理由嗎? 為了讓這個故事有意義,我們必須接受許多假設。
例如,我們在太空中的位置相對於其他巨大的結構可能會影響空間的形狀,這反過來又可能會影響光線穿過空間的方式。
我們也假設 1a 型超新星確實是很好的宇宙尺度,可能有些例外。
在大多數情況下,這些假設比任何替代方案都更有意義,而且不太可能迫使人們對基本想法進行任何徹底的重新思考。
但有一個假設可能會使對暗能量的整個需求變得多餘,並且與一個世紀前的數學知識有關,稱為「暗能量」。弗里德曼方程。
這個方程式輸入稱為弗里德曼-勒梅特-羅伯森-沃克(FLRW) 空間模型,描述空間相對於。
這種空間模型被假設為像一塊巨大的橡膠板,連接在一起並且幾乎各處相同。
當然,宇宙不僅僅是一塊巨大的橡膠板;它也是一塊巨大的橡膠板。 如果有什麼不同的話,那就是它更像是一塊巨大的橡膠板,上麵點綴著沙子、彈珠和保齡球,用宇宙學術語來說,它被稱為“Lambda Cold”(?CDM) 模式。
過去 20 年來,大多數關於宇宙形狀變化的爭論都集中在這些保齡球會對空間膨脹產生什麼樣的影響。
但坎特伯雷大學的 David Wiltshire 想知道如果我們挑戰潛在的 FLRW 模型本身會發生什麼。
「過去的論點忽略了一個要點;如果暗能量不存在,那麼可能的替代方案是平均膨脹定律不遵循弗里德曼方程,」威爾特郡說。
威爾特郡和他的同事們並沒有權衡我們是否應該將宇宙建模為一張空紙或充滿物質的宇宙,而是想知道如果我們使用一個名為「宇宙」的模型會發生什麼。時間景觀宇宙學。
在這種情況下,時間和距離是根據星系和空洞之間不同位置的曲率來校準的。 這意味著,談論整個宇宙的獨特年齡是沒有意義的。
重要的是,時景宇宙學不需要暗能量,因為拉伸光的差異不是宇宙加速的結果,而是我們校準時間和距離的人為因素。
研究小組將時間景觀模型應用於超新星的大型資料集,發現它與光波和光度的變化相匹配,這與宇宙學家目前青睞的 ?CDM 模型沒有什麼區別。
所有這些都不應該被解釋為呼籲收拾商店並將暗能量放入文件櫃。
一方面,需要有更多的證據來說服該領域放棄一種模型而轉向另一種模型,特別是考慮到除了暗能量問題之外還有更多的利害關係。
但對比模型可以是確保現有假設合理、結論無懈可擊的好方法,同時突出可能導致改進解決方案的弱點。
暗能量不會很快消失。 然而,時間在流逝,總有一天我們會更了解其陰影下隱藏著什麼(如果有的話)。
這項研究發表在英國皇家天文學會每月通知。