作者:丁佳 来源:中国科学报 发布时间:2019/10/20 17:45:59
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不断“变胖”的宇宙将走向三种命运?

赵公博 中科院国家天文台供图

2011年的诺贝尔物理学奖颁发给了美国和澳大利亚的三位天文学家,他们通过对遥远超新星的观测,发现了宇宙在加速膨胀,这一发现曾震动了整个天文学界。人们想知道,宇宙将走向怎样的结局?

“今天的宇宙在加速膨胀,而且已经加速膨胀了60亿年了。天文学界认为,宇宙将走向三种命运。”

10月20日,由中国科学院国家天文台、中国科学院紫金山天文台、中共盱眙县委员会和盱眙县人民政府共同主办的第二届中国天泉湖天文论坛在江苏省盱眙县召开。中科院国家天文台研究员赵公博在接受《中国科学报》记者采访时作上述表述。

赵公博从2015年起担任世界最大的星系巡天项目eBOSS国际合作组星系成团性工作组联合组长,负责组织合作组按计划顺利完成类星体的巡天观测和数据处理,开展暗能量等宇宙学前沿问题研究。

2017年5月,该合作组首次利用宇宙深处的类星体进行的重子声波振荡测量,并在超新星、宇宙微波背景辐射观测之后,获得了暗能量存在的独立证据。

暗能量对于证明宇宙是否在加速膨胀有着关键的作用。“暗能量具有负压强,这一特点使它能够推动宇宙膨胀。”赵公博说,“甚至我们可以认为,宇宙的命运完全是由暗能量决定的。”

2018年初,eBOSS合作组宣布,他们的科学家通过观测距地球68亿光年到105亿光年之间宇宙深处类星体的空间分布,发现了显著的红移畸变信号。该观测结果是人类首次利用宇宙深处的类星体,在宇宙只有今天的1/3~1/2大小的时期,观测到了红移畸变信号。

红移畸变现象是星体在局部引力势的作用下形成的一种特殊的三维成团模式。该信号与引力直接相关,它是在宇宙学尺度上研究引力的最重要探针之一。这一成果将对后续的暗能量及引力性质等宇宙学前沿课题研究带来重要意义。

那么,宇宙究竟将走向何方?在赵公博看来,宇宙最终有可能走向三种命运。第一种是宇宙会继续膨胀下去,直到变得四分五裂;第二种是发生坍缩,最后变成一个奇点;第三种则是在收缩和膨胀之间不断循环。

不过他也强调,以当前人类的认知,还无法确切地理解宇宙起源、预测宇宙命运,人们还需要进行更长时间的巡天观测,积累更多数据,不断地推进人类与这一终极命题的认知。

中科院院士景益鹏认为,实现这一目标的有效途径是加强国际合作。“宇宙学已经成为一门精确的科学,而现在我们面对的是几千万、几亿个星系数量级的庞大巡天计划,这必然需要更多的国际合作。只有不断加深合作,我们才能在同一片星空下,实现同一个梦想。”

 
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