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搜索暗能量的巨型相機

2011-09-24 作者:Nell Greenfieldboyce/晨兴 编译   
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一個搜索暗能量的相機顯示用來感應光的74個淡藍色的感測器。這個相機將用來普查遙遠黯淡的星系中,以了解暗能量。

 


在接近芝加哥的一個實驗室里,一個巨大,功能強大的數碼相機即將被運往智利並安裝在一個天文望遠鏡上來研究宇宙中一種被稱為暗能量的物質。

現在科學家認為,暗能量組成了我們宇宙中的大部分,但是目前科學家們除了知道它和宇宙的加速膨脹有關外,其它方面幾乎一無所知。
 

 

在芝加哥郊外的費米實驗室(Fermilab)工人們一個模擬裝置上測試相機的裝配工作。這個相機將被安裝在智利山區中的布蘭科望遠鏡上。



暗能量相機的發明者,費米實驗室物理學家布惹納.弗勞赫說,“有足夠的數據足以讓人們知道我們不明白的事情。但是卻沒有足夠的數據來解釋它們。現在理論家們想象的空間太多了,所以有太多的瘋狂想法,我們需要數據。”


這就是這個5億7百萬像素相機產生的原因,弗勞赫表示,它的基本原理同人們日常使用的數碼相機一樣。“真的,我們內置的攝像頭就和在沃爾瑪或其它地方可以買到的數碼相機非常類似。”她說。

 

\但是這個相機很大——其核心零件放在一個表面明亮的圓柱體內,這個圓柱體的體積像汽車發動機的大小。弗勞赫說“這個傢伙有近一噸重。鏡頭也巨大沉重,最大的鏡頭跨度大約3英尺。相機部件極其敏感。

 

在今年晚些時候,安裝到4米口徑的布蘭科望遠鏡上之後,相機將用於調查天空中這個宇宙的暗星系。通過研究這些星系,科學家們希望對暗能量增加了解。弗勞赫說:“我想這很可能是首個僅為研究暗能量而發明的相機。”

了解暗能量

暗能量在近期才被發現。1998年,兩個從事不同研究的小組在觀察來自遙遠星系中發生爆炸的星球飛往地球的光時第一次觀測到這個現象。

德克薩斯A&M大學的天文學家尼可拉斯.孫則弗說:“實際上我們當時正在測量星系和我們之間的距離,如果僅靠引力來推算,他們遠比這遙遠。這意味著一些物質正在對萬有引力起反作用。孫則弗說,就好像如果你向空中扔石頭,石頭卻不停的飛得越來越遠,而不是減緩並返還地面。

“你會認為這太奇怪了,”孫則弗說,“這是反引力現象,好了,同樣的事情也發生在了星繫上。”當兩個星系彼此脫離時,他們不是放慢腳步,而是加速脫離,速度越來越快。”

孫則弗說這好像是空間的天然能力,推開它周圍的空間。他解釋說,“這是公式告訴我們的,每一塊空間,就像它不喜歡周圍有其它東西,它不停的把所有一切推開。”在推開的同時,它們之間產生新的空間,孫則弗說:“但是新創造的空間會看到其它的空間並推開它們,形成了一個越來越快,越來越快的過程。”

“一個令人不安的想法”

這意味著宇宙不僅僅是在擴張——擴張正在加速。孫則弗表示,好像宇宙正在飛離,銀河系最終將消失在宇宙中,一切將變得冰冷和黑暗。
“這是個在哲學上和神學上都令人不安的想法,”孫則弗說,世界上宗教學認為生物或是自我更新,或是獲得永生,去往另一個地方。

這對科學來說也是一個充滿挑戰的想法,孫則弗最近加入了一個為政府未來提供研究暗能量建議的專家工作組。目前的結論是,對於暗能量科學已經無法給出好的解釋,並建議“一個雄心勃勃的觀測計劃,來儘可能的更好的研究暗能量的特性。”
 
沒有人能拍下暗能量本身。但是弗勞赫說,通過收集數據,新的相機將在3億多的星系中長期朝地球飛行的暗光中搜集有關暗能量的數據,並就此推導其效應。


“有了這台相機,我們就可以回到大約60-70億年前,大概宇宙大爆炸至今四分之三或一半的時間。”

這將讓研究者們回顧宇宙擴張的歷史,和判斷一下暗能量如何來塑造宇宙的未來。(NPR)
 

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