宇宙的奥秘再次引发了科学界的热烈讨论。长久以来,科学家们普遍认为宇宙中有70%的能量以暗能量的形式存在,但最近的研究却对这一观点提出了挑战,让人不禁思考,这70%的能量是否只是一个错觉?
首先,让我们从宇宙的膨胀说起。传统观念认为,由于天体间的引力作用,宇宙的膨胀速度应该会逐渐减缓。然而,观测结果却令人惊讶:宇宙非但没有减速,反而在加速膨胀。这一发现颠覆了人们的常识,就像扔出去的球不仅没有减速,反而越飞越快,让人难以置信。
为了解开这一谜团,科学家们将目光投向了Ia型超新星。这种超新星因其亮度和距离之间的严格关系,被视作测定宇宙距离的“标准烛光”。科学家们利用智利2.5米口径拉斯坎帕纳斯天文望远镜和美国亚利桑那州6.5米口径多镜面望远镜等先进设备,对超过60个星系进行了长达9年的观测,数据信噪比高达175:1。他们的目标是避免局部不均匀性对观测结果的影响,从而更准确地了解宇宙的膨胀情况。
观测结果揭示了一个惊人的发现:Ia型超新星的绝对亮度与恒星群的年龄有关,年轻的超新星亮度较低。这一发现意味着,以前基于Ia型超新星得出的宇宙加速膨胀和暗能量存在的结论可能需要重新审视。或许宇宙仍在加速膨胀,但暗能量的比例需要重新计算;甚至有可能宇宙根本没有加速膨胀,暗能量也根本不存在,之前观测到的现象只是由于恒星群年龄差异导致的。
还有一个名为“时间景观”的模型引起了人们的关注。该模型认为,在引力强的星系区域,时间流逝得更慢;而在宇宙空洞等空旷区域,时间流逝得更快。这种时间流逝速度的差异会导致时空结构出现“皱褶”,从而影响光线的传播。光线穿过这些区域时会被拉伸,从地球上观测就好像宇宙在加速膨胀。这意味着,即使没有暗能量,也能解释宇宙加速膨胀的现象。
另外2023年7月,悉尼大学和奥克兰大学的天文学家在分析宇宙早期类星体光变信号时发现,这些信号到达地球时的持续时间比在宇宙早期产生时延长了5倍。这并非意味着现在的时间流逝速度比早期宇宙更快,而是由于宇宙膨胀导致光信号传播的路程变长所致。这种现象被称为“宇宙时间膨胀效应”,与相对论中因参照系变换导致的时间膨胀有所不同。