2003年7月,美國匹茲堡大學的瑞安·斯克蘭頓博士領導的一個多國科學家小組宣布,他們發現了宇宙存在暗能量的證據。
2005年2月,一個由英國、法國、意大利和澳大利亞等國科學家組成的研究小組宣布。他們在距離地球2000萬光年的室女座發現了由暗物質組成的星系。宇宙學家認為,這個重要發現是宇宙學研究的一個重大突破。世界各大媒體都對此作了詳盡報道。
也許你們會問:暗能量是什么?暗物質是什么?欲知答案還得從超新星說起。
與人的死亡不同,有一些瀕死的恒星不是靜靜地死去,而是在“斷氣”前突然發生爆炸,變得異常明亮,這就是超新星爆發。通過觀測超新星,科學家能知道有關宇宙的一些秘密,比如宇宙的過去、現在和未來。
公元2000年前后,科學家對超新星進行了一系列非常重要的觀測。
什么是超新星?超新星是恒星在死亡前的“大爆炸”。大多數天體在我們的一生中是很難觀察到它們的變化的,即使是100萬年內,也沒有多大變化。超新星則不同,超新星是一種快速變化的天體,其亮度在一星期之內就會發生變化,在一個月內則會發生明顯的變化。
科學家為什么要觀測超新星呢?用吹氣球來簡單說明。當你吹一個表面有斑點的氣球時,你會看見,氣球表面上的斑點會隨著氣球表面的膨脹而逐漸變大。同樣的道理,當科學家觀察超新星時,他們會“看見”,超新星發出的光線在膨脹的宇宙(根據大爆炸理論,宇宙起源于一次大爆炸,自那以后宇宙一直在膨脹)中旅行時會被拉長(紅移現象,參見后面的文章《開天辟地大爆炸》)。因此,只要測試超新星發出的光線的變化,科學家就能知道在光線從超新星出發旅行到地球的時間里宇宙膨脹了多少。進而了解宇宙最后的命運。這種方法也是目前測量遙遠天體在宇宙中旅行速度的最好的方法。
值得注意的是,科學家這一次重點觀測的不是一般的超新星,而是一種特殊的超新星——1a型超新星。這種超新星的特點是,不管離我們有多遠,它們的光度看起來都是相同的。我們有這樣的經驗,如果把一個光源放在不同的地方,它的光度看起來是不一樣的,放在近的地方則亮,放在遠的地方則暗。而1a型超新星不管是近還是遠,它們都宛如同樣亮度的車燈,分不清哪個亮哪個暗。顯然,1a型超新星更便于觀測。
觀測1a型超新星首先要找到它們,而找到它們可不是一件容易的事。一方面,1a型超新星如此稀少,在一個星系中大約100年才可能爆發一次。因此觀察1a型超新星就像觀察兩個星系發生碰撞那樣困難。另一方面,我們要找的是年老的恒星,而望遠鏡視場里的亮點大多數是星系,還有小行星、流星等其他天體。在眾多天體中,尋找1a型超新星不啻大海撈針。