围绕宇宙是否仍在加速膨胀,物理学家之间发生激烈争论

发布者:绝对征服 2026-9-18 10:09

去年十一月,一篇论文一度让整个宇宙学界陷入一场小型危机。

如今,一支由两位诺贝尔奖得主参与的国际团队,宣布这场危机是一场误会。

一个南韩团队引发的宇宙学地震

宇宙正在加速膨胀,这是过去二十多年天文学界最广为接受的共识之一。

推动这一膨胀的神秘力量,被称为暗能量,其本质至今仍是物理学最大的未解之谜之一。

去年发表的一项由韩国团队主导的研究,却对这一共识提出了挑战。

该研究提出,宇宙的膨胀可能已经开始减速,这意味着暗能量这种"反引力"式的力量,或许正随着时间推移逐渐减弱。

这一结论一旦成立,将动摇现代宇宙学最核心的支柱之一。

问题出在"年龄"的算法上

如今,一支由南安普顿大学领衔的国际研究团队站出来反驳了这一结论。

团队成员包括2011年诺贝尔物理学奖得主亚当·里斯和布莱恩·施密特——他们与索尔·珀尔马特曾共同凭借发现宇宙加速膨胀而获奖。

论文第一作者、南安普顿大学的菲尔·怀斯曼博士表示,此前被广泛接受的测量结果其实并没有问题,人类对宇宙命运的现有理解依然站得住脚。

他还补充说,这场危机总算被化解了,但宇宙膨胀速度为何仍在加速这个更深层的谜题,依然没有答案。

Ia型超新星:测量宇宙的一把尺子

里斯、施密特和珀尔马特当年之所以能确立"宇宙加速膨胀"这一图景,依靠的是对Ia型超新星的观测。

这是一种由白矮星发生剧烈爆炸而产生的高亮度天文现象,天文学家可以借助它的亮度变化,推算出遥远星系的退行速度。

观测结果显示,距离越远的天体,退行速度越快,这正是支持"宇宙膨胀正在加速"这一结论的关键证据。

去年那篇引发争议的论文提出了一种新的解读:如果这些爆炸恒星在宇宙不同历史时期的最大亮度并不完全一致,天文学家原本以为的"加速证据",实际上可能只是亮度本身发生了变化。

换句话说,原本被解读为加速膨胀的信号,或许只是一种系统性的测量偏差。

被忽略的两个关键假设

南安普顿团队指出,原论文的结论建立在一个存在缺陷的年龄估算方法之上。

研究人员发现,此前的研究把星系的年龄,直接等同于其中那颗后来发生超新星爆炸的恒星的年龄,而新的分析表明,这一假设并不成立。

此外,原论文也没有充分考虑超新星所在星系的质量,而这项修正,在现代宇宙学测量中本是一项标准操作。

里斯教授对此评论道,越是非同寻常的结论,越需要格外严谨的检验。

他表示,当团队重新对这些超新星数据进行校准,充分考虑不同宿主星系环境和恒星群体的差异之后,支持宇宙加速膨胀的证据依然保持着惊人的一致性。

暗能量,依然稳稳地"在场"

论文另一位共同作者、同样来自南安普顿大学的马克·沙利文教授表示,质疑既有理论和测量结果,本身就是科学进步不可或缺的一部分。

他坦言,尽管这个新假说最终被证明并不成立,但它确实打开了一些新的思路,帮助人类更好地理解超新星爆炸的机制,以及如何更精确地测量暗能量。

论文共同作者布罗迪·波波维奇也表达了类似的看法。

他表示,团队最近确实一直在重新聚焦于超新星本身的天体物理机制,以及这些机制对宇宙学测量的影响,而这次争议恰好提供了一个绝佳的机会,让大家重新审视此前所有的假设。

他补充说,结果证明,团队原本的理解是站得住脚的,相关因素也确实已经被纳入了宇宙学测量的考量之中。

这场持续了近一年的"宇宙学危机"到此暂告一段落,暗能量的存在依然是当前最合理的解释。

至于暗能量究竟是什么这个更根本的问题,天文学家们要做的,不过是重新回到原来的起点,继续寻找答案。

该研究已发表于《英国皇家天文学会月刊》。

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