宇宙年齡實為137億年「嬰兒宇宙」照片公開

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宇宙年齡實為137億年「嬰兒宇宙」照片公開

宇宙年齡實為137億年「嬰兒宇宙」照片公開
2003-02-14 08:49:43



　　 新華社華盛頓２月１２日電（記者毛磊）借助美國宇航局的微波背景輻射探測器，一個國際天文學家小組新獲得了「嬰兒期」宇宙迄今最精細的照片。這一照片細節如此豐富，以致於一些科學家認為它是近幾年來基礎科研領域最重要的成果之一。

　　據《紐約時報》１２日報道，這張照片是美宇航局「威爾金森微波各向異性探測器」頭一年觀測結果的結晶，通過將其所包含的數據與其他天文觀測結果進行比較，天文學家們為宇宙的年齡、組成等找到了更為準確的答案。他們根據新照片得出的測算結果顯示，宇宙年齡約為１３７億年，這一結果的誤差率僅為１％，是到目前為止獲得的最高精度；在構成上，宇宙中原子佔４％，暗物質比例為２３％，剩下的７３％全部是暗能量；另外，從幾何結構來看，宇宙是「平坦」的，並將永遠膨脹下去。上述結果使天文學家們倍感欣喜。研究小組成員、美國普林斯頓大學天體物理學家施佩爾格爾認為，這張照片回答了過去２０年來驅動宇宙學研究的一些最重要問題，包括「宇宙中到底有多少原子」以及「宇宙年齡究竟有多大」等。

　　這些結果也為驗證「大爆炸」等宇宙學基本理論提供了更準確、更有力的支撐。普林斯頓高等研究院的巴卡爾說，在哲學意義上，它們標誌著宇宙學研究由不確定進入了確定階段。

　　除了驗證現有理論外，科學家們從這張照片中還獲得了一些令人意外的發現，比如說宇宙中第一批恆星可能在「大爆炸」後２億年就開始發出光芒，比此前所認為的要早幾億年。賓夕法尼亞大學的泰格馬克指出，類似的觀測結果「將是未來５年中所有宇宙學研究的基石」。耗資１．４５億美元的「威爾金森微波各向異性探測器」２００１年６月進入太空，運行軌道位於距地球約１６０萬公里的「第二拉格朗日點」附近，主要用於觀測宇宙微波背景輻射，按計劃它的使命還將繼續３年。微波背景輻射是導致宇宙誕生的「大爆炸」留下的「餘燼」，早先的研究發現，微波背景輻射中存在著細微的溫度波動，這些波動中保存著「大爆炸」後約３８萬年時宇宙的原始結構，現今宇宙中的星系等正是在這些結構基礎上形成。（完）

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「嬰兒宇宙」照片公開

宇宙年齡實為１３７億年


圖1：威爾金森各向異性微波探測器觀測到的宇宙第一束光線--宇宙大爆炸的餘輝


圖2：「恆星育兒室」全天空圖片


圖3：宇航船在距地球１００萬公里的第二拉格朗日點軌道上運行，背景為太陽、地球和月亮。

　　近日，美國宇航局公佈了探測器拍到的宇宙「嬰兒期照片」，為宇宙大爆炸理論提供了新的依據。根據這些照片，科學家還精確地測量出了宇宙的實際年齡是１３７億年。

　　據報道，這些珍貴的照片是美國宇航局科學家通過威爾金森各向異性微波探測器經過一年時間的觀測獲得的結果。照片中包含了許多令人震驚的信息，為支持宇宙大爆炸和宇宙膨脹理論提供了新的依據，同時為揭開暗能量之謎指引了道路。據有關人士估計，這項成果是近幾年宇宙研究中最重大的發現之一。

　　威爾金森微波各向異性微波探測器拍攝的（ＷＭＡＰ） 圖片（左上圖）顯示１３０億年的溫度波動（表面顏色差異）。解析圖片可以找到很多問題的答案：諸如，宇宙的年齡和宇宙幾何學。ＷＭＡＰ小組第一次給出了宇宙最古老光線的詳細光效圖。紅色表示溫暖，藍色表示寒冷。橢圓形圖片是整個天空的投影，地球也可以看成橢圓形。圖片中的微波光線來自宇宙大爆炸後的３８萬年。

　　宇宙是如何形成的？關於這個課題迄今有多種說法，其中，宇宙大爆炸模型有較多的觀測成果來支持，又被稱為「標準宇宙模型」。這一模型是俄裔美籍科學家伽莫夫在１９４８年提出的，認為現在觀測到的宇宙開始於最初的一次大爆炸。大爆炸使物質四散飛出，宇宙空間不斷膨脹，溫度隨之下降，化學元素開始形成。宇宙間的物質包括質子光子電子和較輕的原子核相繼出現，宇宙中的星系、恆星、行星乃至生命都是在這種不斷膨脹和冷卻的過程中形成的。作為這次大爆炸的遺跡和證據之一的便是宇宙微波背景輻射。

　　美國宇航局的科學家說，這些片中可以觀測到的輻射是一種電磁波，它充滿了整個宇宙。電磁波裡包含的微觀模型信息，顯示了形成星系以及我們周圍一切結構的萌芽的特徵。這次公開的宇宙「嬰兒期照片」清晰地顯示了這個遺跡的存在，有力地支持了宇宙大爆炸理論。

　　美國宇航局科學家貝內特認為，這些有關早期宇宙的照片是非常珍貴的，它告訴我們有關宇宙的各種信息。這些照片有兩種用途。它不僅告訴我們宇宙的過去，還可以據此預測宇宙的將來。另外，圖片（上圖）還顯示，宇宙中最早的恆星誕生於宇宙大爆炸發生的２億年後，比許多科學家認為的要早很多。

　　報道稱，根據這些照片，科學家還精確地測量出了宇宙的實際年齡是１３７億年，誤差不超過１％。另外，圖片中包含的信息還將幫助人們進一步了解佔宇宙成分７３％的神秘暗能量的性質。科學家表示，對宇宙微波背景輻射的研究還將持續三年，相信在這個領域的探索會繼續對宇宙膨脹理論和暗能量的研究做出貢獻。

摘自《大眾科技報》

http://www.bjkp.gov.cn/kxbl/yzkj/k30425-01.htm