與其說是一顆垂死的星星,還不如說是一顆垂死的星星。在1980年代,能源部(DOE)勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)的索爾·珀?duì)柲?Saul Perlmutter)及其合作者意識(shí)到,他們可以使用有關(guān)超新星的數(shù)據(jù)來研究宇宙的歷史。超新星是極其明亮的爆炸星,它們?cè)谡UQ壑熬蛯⒋蟛糠仲|(zhì)量拋入太空。
幸運(yùn)的是,Ia型超新星的亮度非常穩(wěn)定。即使當(dāng)它們的實(shí)際亮度變化時(shí),它也以可預(yù)測(cè)的方式變化。通過比較這些超新星在望遠(yuǎn)鏡中出現(xiàn)的亮度與實(shí)際亮度的測(cè)量值,以及來自其家星系的光的測(cè)量值,科學(xué)家可以算出它們的年齡和與我們的距離。利用這些,他們可以估計(jì)宇宙如何隨時(shí)間擴(kuò)展。
在過去的十年中,Perlmutter的團(tuán)隊(duì)收集了足夠的數(shù)據(jù)來尋找超新星的亮度與離地球的距離之間的關(guān)系。他們期望看到非常遙遠(yuǎn)的超新星看起來比在不斷擴(kuò)展的宇宙中亮度要高一些,而宇宙的增長(zhǎng)并沒有減慢。
數(shù)據(jù)完全揭示了其他東西。
超新星看起來距離都較暗。起初,科學(xué)家們認(rèn)為這只是一組奇怪的數(shù)據(jù)。“當(dāng)您看到驚人的新結(jié)果時(shí),您首先想到的不是'Eureka!',而是'那是一個(gè)有趣的圖形,” Perlmutter說。他和他的團(tuán)隊(duì)花了六個(gè)多月的時(shí)間檢查圖表的各個(gè)方面,以尋找可能是錯(cuò)誤的分析方面。
不是。
實(shí)際上,事實(shí)恰恰相反:宇宙正在以更快的速度膨脹。這的含義是戲劇性的。為了使數(shù)據(jù)與愛因斯坦的廣義相對(duì)論(天體物理學(xué)的基礎(chǔ))一起工作,宇宙中70%的能量必須來自某個(gè)未知來源。
我們對(duì)宇宙的基本了解缺少了很多東西。
在Perlmutter為即將舉行的會(huì)議做準(zhǔn)備時(shí),他對(duì)他的塑料透明幻燈片進(jìn)行了一系列更改以展示新結(jié)果。他說:“您知道這是一個(gè)很大的重大成果,但這會(huì)讓您更加謹(jǐn)慎。”“當(dāng)您在公開場(chǎng)合說這句話時(shí),您已經(jīng)使用了很長(zhǎng)時(shí)間,以至于您不會(huì)感到驚訝。”