天文學家發現直徑十億光年宇宙大空洞

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【大紀元10月14日訊】(大紀元記者于止戈編譯)天文學家最近發現宇宙中存在一個直徑將近十億光年的巨大空洞,其中不見正常的恆星、星系、雲氣,更詭異的是連暗物質都沒有。雖然過去研究也曾發現過宇宙空洞﹐但與之相比只能說是「小巫見大巫」。

明尼蘇達大學研究人員盧德尼克說:「不僅以前從未發現這麼大的空洞,我們根本沒有預期會發現這種規模的空洞。」盧德尼克與同事布朗(Shea Brown) 及威廉斯(Liliya R. Williams)共同撰文報告了他們的發現,將於近期《天文物理學報》(Astrophysical Journal)上發表。

天文學家在數年前已經得知宇宙中有許多空洞,裡面空無一物。但是,這些空洞的規模多數遠不及本次發現的同類,而且越大的空洞數量越少。

威廉斯說:「我們這次發現的空洞不正常,不論以實際觀測或大規模宇宙演化的電腦模擬來看都不正常。」

在仔細分析美國國家科學基金會所屬的國立無線電天文台(National Radio Astronomy Observatory, NRAO)的特大陣列無線電望遠鏡(Very Large Array, VLA)蒐集的宇宙電波資料後﹐盧德尼克等人做出了上述結論。他們發現天球上波江座(Eridanus)附近有一塊區域,星系的數量明顯減少。

盧德尼克表示:「我們早已經知道這一區域有些不一樣。」這塊區域早期稱為「冷點」(Cold Spot)。為了研究大爆炸後殘餘的宇宙微波背景輻射(Cosmic Microwave Background, CMB),美國宇航局於2001年發射一顆「威爾金森微波各向異性探測器」(Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, WMAP)衛星,在其繪製的圖中,這塊冷點顯得很突出。這塊低溫區於2004年被發現。

天文學家企圖釐清冷點是否為宇宙背景輻射的本質,因而可以視為某種宇宙的早期結構;抑或僅僅是地球附近某種物質將宇宙背景輻射「過濾」所造成的現象。分析「天空普查」(NRAO VLA Sky Survey, NVSS)資料後,星系數量減少的發現解答了這個問題。

盧德尼克表示:「雖然我們令人驚訝的結果還需要進行獨立確認,宇宙背景輻射中這塊溫度稍低的區域離地球大約六十至一百億光年左右,看起來像是一個空無一物的大洞。」

宇宙背景輻射中的光子(Photon)通過充滿物質的空間時會擷取一點能量,這樣的效應來自於謎樣的暗能量加速了宇宙的膨脹,光子獲得能量後會使宇宙背景輻射在特定方向上溫度稍稍增加。當光子通過空虛的區域時,按相同的道理也會失去一些能量,因此宇宙背景輻射通過空洞時溫度會下降。因此﹐偵測出些微宇宙背景輻射的溫度差異﹐能判斷這些背景輻射經過了那些地方。

科學家在不久前才發現暗能量加速宇宙膨脹的現象,暗能量顯然是今日宇宙中最龐大的能量形式,但其物理性質依舊不明,了解它的性質是目前天文物理學的最基本課題之一。
(http://www.dajiyuan.com)

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