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诺奖物理学家:大爆炸无法解释宇宙起源

作者:萧路 — 已发布 2020-06-12 06:35, 上次修改时间: 2020-06-12 06:35
贡献者:新宇(责任编辑)
来源:正见新闻网
“关于我的研究领域,要理解的第一点就是,‘大爆炸理论’这个词是很不恰当的。”这是2019年诺贝尔物理学奖获得者皮布尔斯(James Peebles)周三(11月13日)在瑞典驻美大使馆举办的庆典上对观众说的第一句话。
诺奖物理学家:大爆炸无法解释宇宙起源

2019年诺贝尔物理学奖获得者皮布尔斯(James Peebles)

2019年诺贝尔物理学奖获得者皮布尔斯(James Peebles)

 

大爆炸是一个常见的宇宙起源假说,认为宇宙开始于一个奇点的超级大爆炸,爆炸之后产生了时间空间以及现在宇宙中常见的星体星系。

果真如此的话,大爆炸之后诞生的第一批恒星可能非常庞大,质量是太阳的60到300倍,然而寿命很短,通常大约为200万年。这些恒星将完全由最初在大爆炸的中产生的少数原始元素(氢,氦和锂)组成。

但是,在2020年6月1日召开的第236次美国天文学会年会上,科学家发布最新研究成果:哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)尚未发现任何假设存在的第一代恒星的证据。

欧洲航天局(ESA)的天文学家Rachana Bhatawdekar及其同事着手研究宇宙大爆炸后大约5亿至10亿年的早期宇宙中的天体。

他们使用来自哈勃望远镜、斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)、以及欧洲南方天文台的甚大望远镜(Very Large Telescope)的数据研究了一个名为MACS J0416.1-2403的星系团及其后方的宇宙空间。

Bhatawdekar博士说:“在这个宇宙年龄区间内,我们没有发现这些第一代恒星的证据。”

哈勃望远镜的边境计划(Frontier Fields Program)产生了有史以来对星系团和位于其后方的星系的最深的观测,这些星团被引力透镜效应放大了。

由于星系团的质量足够大,可以弯曲和放大来自它们后面较远物体的光。这使哈勃能够使用这些宇宙放大镜来研究超出其正常观测能力的天体。

Bhatawdekar博士及其同事开发了一种新技术,该技术可以消除构成这些引力透镜的明亮星系团中的光线。

这使他们能够发现比哈勃以前观察到的星系质量更低的星系,其距离对应于宇宙年龄还不到十亿年的时间。

然而在这一时间段内,缺乏有关第一代恒星的证据以及许多低质量星系的证据。

Bhatawdekar博士说:“这些结果具有深远的天体物理学后果,因为它们表明星系的形成必须比我们想像的要早得多。”

 

 

尽管皮布尔斯认为用“大爆炸”一词来解释宇宙的起源并不准确,但是他也没有更好的替代选择,目前没有成熟的理论能够解释宇宙的起源。他认为有证据可以显示宇宙迅速向外膨胀,但没法证明是在奇点上爆炸后产生了宇宙中的一切。

上个月,瑞典皇家科学院宣布将2019年的诺贝尔物理学奖一半奖金授予加拿大裔美国宇宙学家、普林斯顿大学教授皮布尔斯,另一半则由研究地外行星的瑞士天体物理学家米歇尔迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)共享。

皮布尔斯的理论框架自上世纪60年代中期发展起来,成为当代宇宙学的基础。根据皮布尔斯的理论推算,宇宙中95%都是神秘的暗物质和暗能量,这也是当代物理学所面临的重大谜团和挑战。

研究宇宙学长达六十余年的皮布尔斯说,这是一个“永远无法变现”的学科,而探索世界却是“人们与生俱来的责任”。他说:“想一想,我们看到的这个宇宙不是永恒的,而是在不断变化的,多么激动人心!宇宙的过去如此不同,宇宙的未来尚未可知。”

 

标签: 新闻, 神迹
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