宇宙成長的暗能量為「空洞」科學家 : 能拆解「宇宙網」 推動加速膨脹

宇宙中的恆星(示意圖)。   圖:翻攝自Newscientist推特
宇宙中的恆星(示意圖)。 圖:翻攝自Newscientist推特

[新頭殼newtalk] 究竟是什麼力量,能推動宇宙持續加速膨脹?根據美國石溪大學(Stony Brook University)天文物理學教授保羅‧薩特(Paul Sutter)在 Live Science 的研究顯示,在未來,所有的星系、星團邊界牆將會逐漸模糊,隨後被「空洞」拆解而合併在了一起,「空洞內的暗能量作用明顯,空洞正是暗能量的來源」。

從宏觀來看,星系、星座等物質,有的連在一起如絲線一般、有的成團狀聚集在一起,就像線條交織打結的部位,在宇宙空間如一張網狀結構,而被稱作「宇宙網」,在宇宙中那些線條以外的區域,即大量的空洞區域(voids)。經觀測顯示,空洞裡面並沒有任何物質,且區域相當龐大,最小的跨度也有 2,000 萬光年的距離,目前發現的最大距離有 1.6 億光年。

在保羅‧薩特(Paul Sutter)的研究發現,宇宙中大量的空洞拆解宇宙網的力量很大,甚至能推動著宇宙的加速膨脹。他們提出的模型顯示,這種由空洞推動的宇宙加速膨脹的情形,和「暗能量理論」推測的加速膨脹情形是一致的。

在恆星系統或星系如太陽系和銀河系,對宇宙膨脹的感覺並不明顯,沒有明顯變大的改變,這可能是因為這些區域內部大量可見物質之間的引力,超過了暗能量對它們的作用。然而,其餘體積龐大的空洞區域,受到暗能量的影響就較為明顯。所以科學家開始考慮,值得從空洞的角度去研究暗能量。

薩特表示,科學家還需要進一步的研究去驗證這個理論,一方面,需要計算宇宙中空洞的數量,再計算所有空洞匯總的拆解能力。另一方面,需要探查在過去幾十億年間,暗能量的力量是否有大幅度的變化。這樣才能驗證空洞的推動膨脹效應是否即是暗能量理論所提到的效果。

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以地球為中心,十億光年尺度的宇宙,顯示出本超星系團由許多空洞(紅色字體)和細絲組成。   圖:翻攝自維基百科
以地球為中心,十億光年尺度的宇宙,顯示出本超星系團由許多空洞(紅色字體)和細絲組成。 圖:翻攝自維基百科
天體物理學家保羅‧薩特(Paul Sutter)。   翻攝自Paul Sutter推特
天體物理學家保羅‧薩特(Paul Sutter)。 翻攝自Paul Sutter推特