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* /survey/hubbledev/newscenter/newsdesk/archive/releases/2004/07/image/j.html * * * * * * * * * * * * * * SNIa 是非常好的标准烛光，可以由此来确定宇宙学中的某些重要参数。但高红移的数据不是太多。 * * * Ia型超新星 白矮星会通过引力，从它的伴星身上窃取气体 当白矮星超过1.4倍太阳质量，它就会爆炸，变成一颗Ia型超新星。 Ia超新星即爆炸中的恒星，它发出的亮度是几十亿颗恒星亮度的总和。 如何寻找Ia型超新星 1980年代丹麦天文学家两年的时间内只找到2颗 20世纪90年代中期，美国的两个相互竞争的超新星研究小组对一批高红移的Ia型超新星做了仔细的测量。 一个是Saul Perlmutter 领导的“超新星宇宙学项目”组（1988年）； 另一个是Brian Schmidt领导（ Adam Riess ）的“高红移超新星搜寻组”（1994年） 照相----图像---视亮度---距离 光谱---谱线---红移---退行速度 加速膨胀！ 发现：远处的超 新星偏离预期越 暗，显示越远 十三年来，科学家又观测了许多 Ia 型超新星，总数达几百颗，对其分析也更加深入，实验数据显示宇宙目前的约四十亿年正在加速膨胀 (a) 宇宙的膨脹速度正隨時間減慢， (b) 宇宙正加速膨脹，即以往宇宙膨脹的速度小於現在宇宙膨脹的速度 。 为什么？ m M 斥力组分v.s引力组分 暗能量的提出：负压强。 （注意：辐射 w=1/3, 物质 w=0) 宇宙学常数对应的w=-1 斥力组分:暗能量 斥力组分v.s引力组分 暗能量理论模型简介 1） 宇宙学常数（真空能） 2）动力学场： 精质（Quintessence，Phantom, Quintom ……） → 不同模型预言的w演化行为不一样 暗能量是宇宙学常数？还是动力学的？ 认识暗能量首要任务： 基于天文观测数据、开展整体分析、 确定暗能量状态方程 宇宙学常数问题！ 暗能量研究小结 暗能量的理论模型很多（宇宙学常数；动力学场），需要更精确的观测认证。 观测发现宇宙的加速膨胀要求有暗能量的存在。暗能量贡献的是负压。 现阶段研究暗能量的关键在于确定其状态方程 W（z）？---我国的天籁项目 宇宙组分分配 Ostriker Steinhardt, 2003, Science, 300, 1909 暗能量：73%；暗物质：23%； 发光物质：0.4%（恒星和发光气体0.4%；辐射0.005%）； 不可见的普通物质： 3.7%（星系际气体3.6%； 中微子0.1%；超重黑洞0.04%） Before WMAP WMAP High precision 精确宇宙学的诞生 21世纪物理学v.s19世纪物理学 物理学正是一片晴空，但也还有两朵乌云： “以太”与“黑体谱”——导致了世纪性的革命 ——相对论与量子力学。 现在也有两朵乌云（三朵？四朵？）： “暗能量”与“暗物质”——会导致什么？ * 分类 获奖人 项目 恒星 H.Bethe 恒星能源(1967) S.Chandrasekhar 恒星结构与演化(1983) W.A.Fowler 元素恒星起源(1983) 脉冲星 A.Hewish 脉冲星(1974) R.Hulse，J.Taylor 双星脉冲星(1993) 宇宙学 A.A.Penzias R.W.Wilson 微波背景辐射的发现(1978) J.C.Mather G.F.Smoot 微波背景辐射黑体谱与各向异性(2006) S.Perlmutter B.Schmidt, A.Riess 宇宙加速膨胀的发现(2011) 新窗口 H.Alfvén 磁流体力学(1970) M.Ryle 综合孔径(1974) R.Davis Jr. M.Koshiba 宇宙中微子(2002) R.Giacconi X射线天文(2002) 所谓暗物质、暗能量就是非常稀奇的事物，这里面 我想是可能引出基本物理学中革命性的发展来的…… 假如一个年轻人，他觉得自己一生的目的就是要做革 命性的发展的话，他应该去学习天文物理学。 —— 杨振宁 现在对科学的最大的挑战，已不仅是那些已知的物质。 因为在我们知道的物质之外，还有暗物质、暗能量。所以 我们要立足新的基础科学前沿，一定要将小的与大的联系 起来，这个方法