近日研究發(fā)現(xiàn)宇宙空洞,也就是幾乎是空洞的巨型宇宙空間,能夠幫助我們了解暗能量,一種加速宇宙膨脹的神秘物質(zhì)。如果引力是其中的主要力量,那么宇宙膨脹將會(huì)逐漸變慢,因?yàn)楸晃盏奈镔|(zhì)也會(huì)受到其它物質(zhì)的牽引。但10多年前,對(duì)超新星的研究表明宇宙的膨脹其實(shí)是不斷加速的。這表明時(shí)空的真空區(qū)內(nèi)一定存在某種內(nèi)在的能量排斥引力。
據(jù)稱,暗能量組成了宇宙的70%,關(guān)于暗能量密度的幾個(gè)觀點(diǎn)也隨著時(shí)間的變化而發(fā)生改變。測(cè)試這些觀點(diǎn)的方法之一便是測(cè)試宇宙隨著時(shí)間推移的膨脹率,這個(gè)過(guò)程會(huì)在宇宙空洞中留下印記。早期宇宙的量子起伏會(huì)導(dǎo)致原始物質(zhì)密度的變化。在密集區(qū)域形成的星系和星系群之間會(huì)產(chǎn)生宇宙空洞,從而產(chǎn)生星系調(diào)查,諸如斯隆數(shù)字巡天(SDSS),中觀測(cè)到的宇宙大型結(jié)構(gòu)??斩匆话銓掃_(dá)1.5億光年。
宇宙膨脹將近乎球體的空洞拉伸成雞蛋形狀的氣泡?!翱斩磳?duì)暗能量高度敏感?!焙商m格羅寧根大學(xué)的里恩·凡·德·威格爾特(Rien van de Weygaert)這樣說(shuō)道。根據(jù)威格爾特研究小組進(jìn)行的電腦模擬顯示,將不同時(shí)期宇宙空洞的形狀進(jìn)行對(duì)比將揭露暗能量密度的變化,從而幫助科學(xué)家區(qū)分不同理論。
然而這種效應(yīng)微乎其微,同時(shí)宇宙空洞的形狀也受到因強(qiáng)烈引力相互作用產(chǎn)生的星系運(yùn)動(dòng)的影響。因此加拿大安大略滑鐵盧大學(xué)的吉爾海姆·拉沃(GuilhemLavaux )和同事提出了一項(xiàng)解決方案:將某一特定體積的所有空洞的所有形狀堆疊起來(lái),從而產(chǎn)生一個(gè)平均的拉伸力。
研究小組已經(jīng)將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于最新SDSS數(shù)據(jù)中的宇宙空洞。然而不夠精確的宇宙距離測(cè)量使得宇宙空洞邊界非常模糊。這項(xiàng)調(diào)查也沒(méi)有觸及宇宙深空,因此沒(méi)有提供宇宙空洞進(jìn)化的完整歷史。
但平方公里射電陣(Square Kilometre Array,簡(jiǎn)稱SKA)無(wú)線電望遠(yuǎn)鏡或許能夠改變這一現(xiàn)狀。到2024年,它將能夠監(jiān)測(cè)到數(shù)十億顆星系。
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