促使宇宙加速膨脹的暗物質能量約佔宇宙質量的85%

摘要：在宇宙中由眾多星系構成與暗物質維系起來的一張網，我們俗稱為「宇宙網」。宇宙網被認為是由宇宙中密布的漏斗形的星系、氣體和暗物質構成，仿佛混沌的「星系際高速公路」。在宇宙網中絲狀物將眾多星系和星雲串聯起來，並在空曠的宇宙中進行擴展，而這種絲狀物由正常物質和暗物質構成。暗物質是人的肉眼無法直接看到的，約佔宇宙質量的85%。

德國慕尼黑大學天文台的約爾格·迪特裡希及其研究團隊已探測到一個超星系團的絲狀物中的暗物質成分。這個超星系團名為「阿伯爾222/223」，距地球約27億光年。巨大的絲狀物產生的引力使得從地球發射至遙遠星系的光束發生彎曲。

迪特裡希的研究團隊利用這種光束，計算出「阿伯爾222/223」超星系團絲狀物的質量並繪制出它的形狀。附近正常物質的熾熱氣體發出的X射線表明，正常物質是該超星系團絲狀物的組成部分，但僅佔其質量的10%。其余部分一定是暗物質。迪特裡希說，這表明這些絲狀物是「將宇宙中的星系團連接在一起的暗物質網絡的一部分」。而就算這種理論能夠強有力的證明暗物質存在，但是仍然沒有直接證據能夠證明。

一個英國-德國科研組的天文學家稱，促使宇宙加速膨脹的神秘宇宙力——暗能量真實存在。英國朴茨茅斯大學和德國慕尼黑大學的科學家經過一項為期2年的研究得出結論，暗能量存在的可能性高達99.996%。這與日內瓦歐洲粒子物理研究所的科學家今年發現的希格斯玻色子(或者看起來很像希格斯玻色子的一種亞原子粒子)的確定性一樣。

盡管很多科學家認為，暗能量是有關宇宙為什麼加速膨脹的最佳解釋，但仍有人對這一理論持懷疑態度。10年前天文學家對一顆遙遠的超新星的亮度進行研究，得出宇宙在加速膨脹的理論，並因此獲得2011年諾貝爾物理學獎。但是一些科學家爭辯說，這是一種錯覺，是由地球與宇宙其他區域的相對運動造成的。還有人稱，我們理解重力的不足之處可能比暗能量更可靠。朴茨茅斯科研組成員鮑勃-尼霍爾參與了這項研究，他說：「暗能量是當代最大的一個科學之謎，因此，有那麼多研究人員質疑它的存在也不足為奇。但是通過我們的最新研究，我們對這種奇異的宇宙成分的真實存在性更加深信不疑，只是現在我們還不清楚它是由什麼組成的。」該研究成果發表在《英國皇家天文學會月刊》上。

現代宇宙學的一個基本前提是，看得見的宇宙——恆星、行星和氣體構成大約4%的宇宙，在巨大的未知物質海洋(即暗能量)裡，它們如同零星的漂浮物。科學家認為，暗能量構成73%的宇宙，而數量更少一些的暗物質構成剩下23%的宇宙。有關暗能量的一個最強有力的證據，是所謂的完全薩克斯-瓦福效應。1967年，雷恩-薩克士和薩克斯-瓦福提出理論，宇宙大爆炸遺留下來的熱產生的輻射物發出的光從宇宙中的物質簇的重力場穿過時，顏色會變得更藍，這是已知的重力紅移效應。暗能量的存在將會導致剩余放射物發出的光在經過物質簇時獲得能量。

1966年，天文學家羅伯特-克裡坦登和尼爾-圖羅克稱，把一張局部宇宙圖覆蓋在剩余宇宙輻射照片上，將為人們提供去哪尋找這種效應的線索。2003年他們發現這種線索，只是很微弱。它被視為暗能量的支持證據，被《科學》雜志譽為是「年度發現」。但是一些科學家爭辯說，它可能是由宇宙塵埃造成的，並對這一發現產生質疑。實施最新研究的英國-德國科研組由克裡坦登和托馬索-吉安娜托諾領導。他們重新檢查反對這一發現的論據，已經改進了最初研究使用的圖片。他們得出結論說，幾乎可以確定無疑的是，暗能量導致宇宙微波背景的一些區域更熱。

尼霍爾說：「我們已經系統地處理了所有這些問題，並斷定沒人能夠解釋我們觀測到的現象。最終剩下的就只有暗物質這一種解釋，如果它走起路來像鴨子，叫起來像鴨子，那它可能就是只鴨子。」將在更加偏遠的南非和澳大利亞修建的平方公裡射電陣等大型射電望遠鏡，將會大大提高科學家用來測量宇宙距離的方法，並且提供更多可靠數據。尼霍爾說：「從理論上來說，暗能量是什麼?這將是另一個問題。」