虚空不空，暗能量正是真空能量，故不必担心，“大撕裂”还很遥远

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大尺度结构服从广义相对论，暗能量就是宇宙常数，我们不必担心“大撕裂”

当你向空中抛一个球时，你期望重力将这个球减速，并最终把它拉回地面。但如果你抛向空中的这个球并没有坠回地面，而是向上加速离开呢？从根本架构上说，这正是我们的宇宙正在发生的事：一切天体都在加速远离着其它天体。1998年科学家们发现了这种现象。他们认为发生这种现象的原因是暗能量的存在，排斥重力的一种形式。暗能量占宇宙组成的一大部分，大约72%。

图解：今期与早期宇宙质能分布饼图。图源：wikipedia

虽然目前我们还不太了解暗能量，但现在，天文学家第一次清楚的看到了暗能量带来的影响。利用钱德拉X射线观测卫星，科学家们已经追踪到暗能量是如何抑制星云的生长的。将这些观测数据与之前的研究成果综合分析，科学家们得到了关于暗能量之迷的最新线索，证实了暗能量是确实存在的。这也带来了一个好消息：这个膨胀的宇宙不会将其自身撕裂。

图解：G299 Ia型超新星遗址。图源：wikipedia

之前人们研究暗能量的主要方法是观测Ia型超新星。这次X射线的观测结果为暗能量提供了科学家们期盼已久的关键性独立测试。该测试主要关于引力与宇宙的加速膨胀之间如何抗衡。

“结果可以用‘被囚禁的宇宙发展’来描述”,负责这项研究的麻省剑桥史密松森天体物理台的阿列克谢·维赫林宁(Alexey Vikhlinin)说,“使宇宙加速膨胀的一切因素，也将使宇宙膨胀放缓。”

图解：X射线成像。图源：universetoday

维赫林宁和他的同事利用钱德拉观测了数十个星系团中的热气体，这些星系团是宇宙中最大的坍缩体。这些星系团有的相距很近，有的却相隔半个宇宙。

结果表明，星系团质量的增加与以暗能量为主的宇宙膨胀保持一致。对于像星系团这样的天体来说，随着由暗能量引起的空间拉伸而发展是很困难的。但维赫林宁和他的团队的数据却清晰地证实了这一现象。这些数据与距离测量数据保持着惊人的一致，这也证明了广义相对论在大尺度上的适用，正如人们所期望的一样。

先前，人们并不清楚暗能量与空间的关系：暗能量是空间分布均匀，强度不随时空改变；还是它就是空间本身的函数，空间膨胀，暗能量随之膨胀，强度加强。换句话说，人们并不清楚爱因斯坦的广义相对论和他的宇宙常数是否正确，或者广义相对论在大尺度上需要修正。

图解：宇宙的演化（想象图）。图源：universetoday

但钱德拉的研究进一步证实了暗能量是宇宙常数，其强度并不会随时间改变，这将导致宇宙最后将自己撕裂。

图解：钱德拉X射线观测卫星的艺术绘图。钱德拉是目前最所建的最灵敏的X射线望远镜。图源：wikipedia

“这些所有这些数据放在一起，可以为我们提供至今最强有力的证据，表明暗能量就是宇宙常数，或者换句话说，‘虚空不空’，”维赫林宁说：“虽然还需进一步的测试，但就目前为止，爱因斯坦的理论看上去是最好的。”

图源：wuttsupwiththat

这些结果会对宇宙最终命运的预测产生影响。如果暗能量被解释为宇宙常数，宇宙将会继续加速膨胀，银河系及其由引力束缚在一起的邻居仙女座最后都将消失。但这些并不会马上发生，维赫林宁说：“再过两个宇宙年龄，这种现象才会明显的显现出来。一个天文学家可能会说现在是一个资助宇宙学研究的好时机，因为以后，一切都将不复存在，还谈何观测呢？”

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3.D-universetoday

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原文地址：今日头条