施密特前年來台 解「黑暗」之惑
【聯合報╱台北報導】
 
 

浩瀚的星空和宇宙美得有如神話故事,人類不斷嘗試更了解它。今年的諾貝爾物理學獎頒給三位天文學家,國立自然科學博物館館長孫維新認為,研究宇宙讓我們了解它的現況和本質,解開人們心中最深沉的疑問。

這三位天文學家透過觀測遙遠的「超新星」,發現宇宙正在加速膨脹。孫維新解釋,超新星是恆星爆炸後「死亡」的過程,人們從它「本來」和「看起來」的亮度,推論出它離我們多遠;再透過星系的光譜,發現這些星系正快速離我們而去,導出宇宙在加速膨脹。

中央研究院天文及天文物理研究所助理研究員張慈錦說,超新星的觀測是最早證明宇宙膨脹的證據。目前天文學家多認為宇宙會膨脹至密度非常小、「很空、很冷」的狀態,星系無法形成、溫度持續下降,一片漆黑。

中央大學天文研究所教授陳文屏表示,依據萬有引力定律,宇宙應該要被「拉回來」才對。為什麼會擴張?陳文屏說,這股「抵抗拉回來的力量」稱作「黑暗能量」,原因不明。

三人中的施密特前年曾來台演講,他當時提到,宇宙中我們了解的物質只有百分之四,黑暗物質、黑暗能量-- 分別占百分之廿四 百分之七十二。

張慈錦說,李斯與波麥特分屬不同的團隊,先後在一九九八、九九年發表類似的研究成果。她在美國柏克萊大學時曾和波麥特共事,「客氣,但比較嚴肅。」對他的印象是「很忙」,一直在推動許多大型計畫。

近十年來,諾貝爾物理獎曾在二○○二、○六年頒給天文、宇宙學研究。

 

【2011/10/05 聯合報】 @ http://udn.com/

BBC記者 鮑德勒爾

一組國際天文學家稱,他們發現了迄今最有力的證據證明宇宙中黑物質的存在。 

宇宙大部分都是由這種神秘和無法看見的物質構成的。

天文學家認為,宇宙充滿黑物質

他們說,整個宇宙的百分之九十都是由黑物質構成,

黑物質還起到把不同星系粘合在一起的作用。 

問題是黑物質是隱形的,沒有人能證明它的存在。現在,一組天文學家聲稱,他們有了最佳的證據證明黑物質的確存在。他們利用哈勃太空望遠鏡探測到一個距離地球五十億光年的一組星系套著一個他們所稱的怪異黑物質環。 美國耶魯大學的納塔拉佔教授是研究宇宙黑物質專家。他說,這個黑物質環有可能是兩個星系群發生大規模碰撞的結果。

這個巨大的環直徑約為兩百六十萬光年。 雖然這個黑物質環是看不見的,但是科學家們依靠黑物質環對來自其背後遙遠星球的光的扭曲,觀測到了其形狀。

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科學家依據引力作用推測暗物質的存在。(NASA/CXC)

據英國《獨立報》117日報導,這個最大的科學未解之謎已困惑了學者們75年,但現在一組科學家認為,他們已找到一種方法發現宇宙的成分。宇宙中約85%既不是恆星也不是行星,而是某種形式的神祕物質,不能被常規科學儀器檢測到,因此它的確切性質無法為人們所知。

這種神祕物質被統稱為「暗物質」,約占宇宙質量的85%,科學家75年前根據引力作用判定了暗物質的存在,但迄今沒有觀察到。現在已知暗物質是宇宙的重要組成部分,其總質量是普通物質的6.3倍,在宇宙能量密度中占了四分之一,同時更重要的是,暗物質主導了宇宙結構的形成。 

最近,由英國、美國、德國、荷蘭以及加拿大等國科學家組成的研究小組使用大型電腦模擬了像銀河系這樣的星系進化的過程,並首次直接觀測到暗物質所發出的伽瑪射線,這意味著人類對暗物質的尋找有可能很快就能結束。這一發現發表在最新一期《自然》雜誌上。 

該模擬項目被稱為「寶瓶座計畫」,揭示了來源於大爆炸的相對較小的暗物質如何經由一系列猛烈碰撞和合併而生成了星系的光暈。 

研究小組的科學家們觀察了暗物質的光暈,這是一種環繞在星系周圍的結構,其質量是太陽質量的數萬億倍。他們相信,如果費米望遠鏡真的觀測到了預測的現象,就有可能觀察到距太陽非常近的不可見的暗物質。 

英國杜倫大學(Durham University)教授、計算宇宙學學院院長卡羅斯‧弗熱克(Carlos Frenk)說:「解決暗物質之謎將是這個時代最偉大的科學成就之一。對暗物質的尋找是數十年來宇宙學的中心任務,這個任務可能很快就會結束。」 

德國馬普天文物理研究所(Max Planck Institute for Astrophysics)所長西蒙‧懷特(Simon White)說:「這些模擬計算的結果最終使得我們有可能『看』到太陽附近暗物質的分布。」 

雖然暗物質此前一直無法被人類直接觀測到,但它卻能干擾星體發出的光波或引力,其存在能被明顯的感受到。科學家曾對暗物質的特性提出了多種假設,但直到目前還沒有得到充分的證明。 

新理論認為,在地球與月球之間存在著大量神祕的暗物質。這一觀點也許可以用來解釋所謂的「飛行異常」奇怪現象。美國普林斯頓高等研究院理論家斯蒂芬‧阿德勒博士說,飛行器在穿越暗物質的過程中,受到來自暗物質的引力作用,於是就引起了飛行器速率的不規則變化。 

科學家稱,現在已知兩種暗物質──中微子和黑洞,但它們對暗物質總量的貢獻非常微小,因此暗物質中的絕大部分現在還不清楚,暗物質的本質也還是個謎。

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陳怡魁 無所不食

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