一項研究認為,銀河系可能在一個巨大的宇宙「泡沫」中

aleng的自媒體 發佈 2020-03-24T03:25:02+00:00

這個問題聽起來似乎極不專業,但其實也是科學家的一個研究方向,而最近的一項研究結果認為,即使宇宙處於一個無限膨脹的事實之中,但是我們目前對這種現象的理解可能不太準確,按照科學家的說法,我們很可能生活中一個巨大的宇宙泡沫中,這個事實限制了我們對宇宙膨脹速度的研究。

【ALENG 自媒體】3月24日晚間自媒體專稿,天文學有太多的迷人之處,即使對於我們這樣普通的愛好者來說,宇宙空間無處不存在著令人著迷的事物。比如,在科學家發現我們所處的宇宙,正在以驚人的速度加速膨脹的同時,引發了吃瓜群眾的擔心,他們認為這種似乎不受任何限制的膨脹,如果一直持續下去,宇宙空間會不會像一個巨大的氣球一樣最終破裂爆炸?

這個問題聽起來似乎極不專業,但其實也是科學家的一個研究方向,而最近的一項研究結果認為,即使宇宙處於一個無限膨脹的事實之中,但是我們目前對這種現象的理解可能不太準確,按照科學家的說法,我們很可能生活中一個巨大的宇宙泡沫中,這個事實限制了我們對宇宙膨脹速度的研究。

根據目前的研究結論,科學家一致認為宇宙空間正在加速膨脹之中,為了準確描述宇宙的膨脹速度,科學家引入了哈勃常數的概念。按照目前普遍的結論,哈勃常數可以描述宇宙中兩個星系彼此遠離的速度,這大約可以理解為:兩個相距33光年的星系,它們彼此之間遠離的速度大約為每秒67公里。之所以說「大約為每秒67公里」,是因為天文學家對哈勃常數的不同測量方法,導致這個數字並不一樣,另一種測量方法得出的數值是73公里,而為何不同的測量方法會導致相差甚遠的結論?這成了現代天文學一個比較棘手,而且幾乎無法解釋的難題。

對哈勃常數不同結論的測量方法,說起來可能有點難以理解,不過,簡單來說,目前,科學家主要通過兩種方法來確定哈勃常數,比較早期的方法是研究宇宙背景輻射(CMB),而最新的方法是通過對一種被稱為「造父變星」的天體的研究,能夠比較準確地得出哈勃常數的具體數值。不同的研究方法得出了截然不同的結論,這究竟是什麼原因造成的呢?

根據最新一期《物理學快報》雜誌上的研究論文,一個由瑞士日內瓦大學天文學家盧卡斯·洛姆布里瑟(Lucas Lombriser)領導的研究團隊,對此作出了解釋:我們的銀河系可能在一個巨大的宇宙泡沫之中。盧卡斯·洛姆布里瑟解釋說,在確定哈勃常數的時候,之所以不同的方法能夠得出不同的結論,可能的原因是我們的銀河系可能處於宇宙的一個低密度區域。他說,我們現在通過大型天文望遠鏡能夠看到的大部分宇宙空間,都屬於這個巨大泡沫的一部分,這種異常的現象導致了對哈勃常數的研究出現了誤差。

按照盧卡斯·洛姆布里瑟的說法,所謂「銀河系處在一個巨大的宇宙泡沫之中」的結論,意味著銀河系中物質的密度遠低於宇宙中物質的平均密度,盧卡斯·洛姆布里瑟認為銀河系物質的密度可能不足整個宇宙中物質平均密度的一半。這就很好地解釋了為何兩種測量方法得出了不同的結論:前一種方法認為宇宙中物質的密度幾乎是大致相同的,而後一種方法則是通過對具體星系的研究得出的,由於宇宙中各處的物質密度並不均衡,必然導致了不同的結論。

實際上,盧卡斯·洛姆布里瑟關於銀河系密度遠低於宇宙中其他空間密度的結論,並非首次出現在現代天文學家領域。自上世紀80年代以來,隨著暗物質研究的深入,科學家越來越相信,宇宙中所有天體和氣體、塵埃物質的總質量可能僅占宇宙全部質量的15%,約有85%的物質是一種看不見的「暗物質」,既然暗物質確實存在,那麼,宇宙中不同星系的密度必然不同。但是盧卡斯·洛姆布里瑟教授的這個研究結論的重大意義在於:不僅解釋了哈勃常數之爭,而且也印證了暗物質必然存在。

好吧,我們生活在一個直徑超過10萬光年的巨大「泡沫」中,而這個泡沫中所有物質的密度不足宇宙中其他空間物質密度的一半,這究竟是一個偶然現象,還是一個普遍現象呢?如果是一個偶然現象,那是否意味著這個星系中有一個鬱鬱蔥蔥的充滿生命的藍色星球也是一個偶然現象呢?如果是一個普遍現象,是否意味著宇宙中像地球這樣的藍色星球可能不計其數,人類可能並不孤單?

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