细思极恐的事实:人类看到的恒星和星系,只占了宇宙的5%
欧几里得空间望远镜,它和韦伯望远镜一样都是在红外波段观测宇宙的,但和韦伯望远镜拍摄星系不同,欧几里得望远镜主要是测量宇宙中星系的形状和红移,以此来研究几十亿上百亿光年范围内的宇宙大尺度结构,并尝试从中找到暗能量的痕迹。 升空一个多月以来,它已经对太空深处进行了若干次长曝光,也获得了一些弱引力透镜和光谱测量的数据。 所谓弱引力透镜指的是:当光从一个星系传播到望远镜时,它会被沿途的暗物质产生的引力弯曲,通过测量这种弯曲,我们可以推断出暗物质的分布,光谱测量则是通过测量星系光谱中的特征,来确定它们的红移,从而得知它们的距离和速度,如果一个星系的红移值越大,就说明它远离地球的速度越快。 而促使星系们远离地球的,就是占宇宙质能总量70%的暗能量,1998年科学家发现它的时候,认为是它导致了宇宙的加速膨胀,后来的研究也确实证明了这一点,所以发现暗能量的两个科研团队还获得了2011年的诺贝尔物理学奖。 然而对于暗能量的产生的原因,科学界现在一无所知,翻来翻去只有爱因斯坦当年在广义相对论里删掉的宇宙常数有点暗能量的影子,其他的理论根本没提到宇宙中存在暗能量这个东西。 目前比较新的解释认为,暗能量来自于量子真空波动,这是量子力学预测的一种效应,即暗能量可能来源于我们尚未发现的一种粒子,看到这里可能有人要犯嘀咕了,因为天文学家同时还宣布仙女座正在靠近银河系,两者将在37.5亿年后相撞。 之所以会在膨胀的宇宙中还发生星系相撞这种事情,是因为暗能量导致的宇宙膨胀的力量,只在几十亿上百亿光年的尺度上能被明显观测到,而仙女座和银河系之间只有254万光年的距离,在这个范围内引力是要压过宇宙膨胀的力量的,因此两个星系才会彼此吸引,并于37.5亿年后发生碰撞融合。 回到整个宇宙的大趋势上来看,未来直径几十亿光年的宇宙长城或者超星系团,会首先因为宇宙加速膨胀而被撕碎,如果宇宙的加速膨胀持续下去的话,总有一天连银河系这种单个星系都会被撕碎,最后的最后宇宙中的每一颗原子都会被撕碎,整个宇宙将在名为大撕裂的结局中走向终点。
|