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搜索暗能量的巨型相机

2011-09-24 作者:Nell Greenfieldboyce/晨兴 编译   
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一个搜索暗能量的相机显示用来感应光的74个淡蓝色的传感器。这个相机将用来普查遥远黯淡的星系中,以了解暗能量。

 


在接近芝加哥的一个实验室里,一个巨大,功能强大的数码相机即将被运往智利并安装在一个天文望远镜上来研究宇宙中一种被称为暗能量的物质。

现在科学家认为,暗能量组成了我们宇宙中的大部分,但是目前科学家们除了知道它和宇宙的加速膨胀有关外,其它方面几乎一无所知。
 

 

在芝加哥郊外的费米实验室(Fermilab)工人们一个模拟装置上测试相机的装配工作。这个相机将被安装在智利山区中的布兰科望远镜上。



暗能量相机的发明者,费米实验室物理学家布惹纳.弗劳赫说,“有足够的数据足以让人们知道我们不明白的事情。但是却没有足够的数据来解释它们。现在理论家们想象的空间太多了,所以有太多的疯狂想法,我们需要数据。”


这就是这个5亿7百万像素相机产生的原因,弗劳赫表示,它的基本原理同人们日常使用的数码相机一样。“真的,我们内置的摄像头就和在沃尔玛或其它地方可以买到的数码相机非常类似。”她说。

 

\但是这个相机很大——其核心零件放在一个表面明亮的圆柱体内,这个圆柱体的体积像汽车发动机的大小。弗劳赫说“这个家伙有近一吨重。镜头也巨大沉重,最大的镜头跨度大约3英尺。相机部件极其敏感。

 

在今年晚些时候,安装到4米口径的布兰科望远镜上之后,相机将用于调查天空中这个宇宙的暗星系。通过研究这些星系,科学家们希望对暗能量增加了解。弗劳赫说:“我想这很可能是首个仅为研究暗能量而发明的相机。”

了解暗能量

暗能量在近期才被发现。1998年,两个从事不同研究的小组在观察来自遥远星系中发生爆炸的星球飞往地球的光时第一次观测到这个现象。

德克萨斯A&M大学的天文学家尼可拉斯.孙则弗说:“实际上我们当时正在测量星系和我们之间的距离,如果仅靠引力来推算,他们远比这遥远。这意味着一些物质正在对万有引力起反作用。孙则弗说,就好像如果你向空中扔石头,石头却不停的飞得越来越远,而不是减缓并返还地面。

“你会认为这太奇怪了,”孙则弗说,“这是反引力现象,好了,同样的事情也发生在了星系上。”当两个星系彼此脱离时,他们不是放慢脚步,而是加速脱离,速度越来越快。”

孙则弗说这好像是空间的天然能力,推开它周围的空间。他解释说,“这是公式告诉我们的,每一块空间,就像它不喜欢周围有其它东西,它不停的把所有一切推开。”在推开的同时,它们之间产生新的空间,孙则弗说:“但是新创造的空间会看到其它的空间并推开它们,形成了一个越来越快,越来越快的过程。”

“一个令人不安的想法”

这意味着宇宙不仅仅是在扩张——扩张正在加速。孙则弗表示,好像宇宙正在飞离,银河系最终将消失在宇宙中,一切将变得冰冷和黑暗。
“这是个在哲学上和神学上都令人不安的想法,”孙则弗说,世界上宗教学认为生物或是自我更新,或是获得永生,去往另一个地方。

这对科学来说也是一个充满挑战的想法,孙则弗最近加入了一个为政府未来提供研究暗能量建议的专家工作组。目前的结论是,对于暗能量科学已经无法给出好的解释,并建议“一个雄心勃勃的观测计划,来尽可能的更好的研究暗能量的特性。”
 
没有人能拍下暗能量本身。但是弗劳赫说,通过收集数据,新的相机将在3亿多的星系中长期朝地球飞行的暗光中搜集有关暗能量的数据,并就此推导其效应。


“有了这台相机,我们就可以回到大约60-70亿年前,大概宇宙大爆炸至今四分之三或一半的时间。”

这将让研究者们回顾宇宙扩张的历史,和判断一下暗能量如何来塑造宇宙的未来。(NPR)
 

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