宇宙正在加速膨脹!

轉譯自Sky & Telescope 1998年6月

    長久以來,天文學理論學家一直在猜測宇宙應該有平衡宇宙崩塌與穩定膨脹之間的臨界密度(Ω0=1),但是由最近的一項觀測超新星研究發現,宇宙所含物質的質量遠比臨界值輕。分析許多超新星的距離,天文學家更進一步得知宇宙膨脹速度已經開始加快。這表示“空”的太空有微弱的力,即愛因斯坦曾提過的宇宙常數A。

    美國天文學家Saul Perlmutter與Alexei V. Filippenko 的研究共同指出,數十億光年遠(即紅位移值將近為1)的Ⅰa型超新星的亮度與原先估計的不同。平均而言,遙遠的超新星亮度比原先認為在沒有宇宙常數的低密度宇宙還暗20%∼30%。因此,當宇宙尺度將近兩倍大時,來自這些超新星的光運行的距離,比原先估計的遠10%∼15%,亦即宇宙膨脹的速度在最後的數十億年內已經加快。此項結果或許可以解決超越天文物理學的困惑,愛因斯坦的廣義相對論聯繫著空間的曲度與物質或能量的密度,此“爆漲”理論(inflation theory)是由Alan Guth 於1980年代提出,他預測空間應該爆漲,因為宇宙在剛形成時突然的膨脹,使任何最初的曲度變得平滑。但是可見的星系及不可見的黑暗物質(dark mattter)似乎不足達到膨脹空間所需的臨界值1,而空的太空所施的壓力似乎可以補這項的不足。若以上的推論正確,表示宇宙的未來是:從現在開始的數十億年,宇宙將進入一個新的指數函數膨脹狀態,但是這些推論全建立在Ⅰa型超新星是可信賴的標尺上。