研究假设_2011年诺奖又遭一击：前提假设不对 暗能量研究靠谱吗?

占宇宙的近70%，推动宇宙加速膨胀，但他不知道它是从哪里来的，也不知道它是以什么形式出现的。即使获得了2011年诺贝尔物理学奖，暗能量仍然是天体物理学中最“

”的。具体的结论是，在过去的130亿年里，银河系中锰和铁的相对比例一直保持不变。这一发现直接挑战了现有的暗能量和宇宙膨胀率(哈勃常数)的测量方法

等等，恒星的光谱如何涉及暗能量，甚至宇宙的膨胀？中间的推理过程可以描述为山路上的18个转弯，涉及许多不同领域的天文学知识。

为了便于理解，首先，让我们做一个简单的逻辑分析:

2011年诺贝尔奖:Ia型超新星具有相同的亮度(即研究假设标准烛光”的概念)→通过比较“研究假设标准烛光”与Ia型超新星实际看到的亮度，可以反推它们的距离→Ia型超新星正在加速远离地球→宇宙正在加速膨胀→有一种力量在加速宇宙的膨胀暗能量

马克斯·普朗克天文学:不同的超新星爆发会溢出不同比例的锰和铁元素→星系中的锰/铁元素比率大致恒定→如果要形成这样一个元素比率，Ia型超新星爆发肯定有不止一种方式→不同爆炸模式的Ia型超新星的亮度不同→Ia型超新星的亮度不同

事实上，在过去的两年里，新的探测数据与暗能量的存在并不相容。就在两个月前，韩国延世大学在美国天文年会上报告说，Ia型超新星的亮度和恒星群的年龄有着显著的相关性。考虑到超新星因年龄而产生的亮度演化，暗能量没有引起变化的空间。

虽然切入角度和解释机制不同，但德国和韩国的两项研究都指出，Ia型超新星不是以前公认的“标准烛光”用它们作为基准来计算宇宙的膨胀可能有致命的错误前提。超新星

:分散的花朵

是宇宙中的恒星，它们的命运因质量和环境的不同而不同。我们的小太阳可能只会熄灭成一颗普通的白矮星，但也有一些大质量的恒星会在最后剧烈爆炸，成为一颗短暂且极其明亮的“研究假设恒星”:一颗超新星

上面提到的Ia型超新星通常是由一颗白矮星和一颗普通恒星形成的。白矮星继续从外层的贫穷伙伴那里吸收氢，它们的质量也相应增加。当达到“钱德拉塞卡极限”(约为太阳质量的1.44倍)时，根据物理学的基本定律，它必定会爆炸。

因为Ia型超新星都是在这个质量爆发的，亮度是一样的。在这个“标签:关键词]标准烛光”假设下，天文学家愉快地计算了Ia型超新星的距离，并概述了宇宙膨胀和暗能量的故事。超新星

也在宇宙进化中发挥了作用。大爆炸开始时，只有氢和氦元素。后来，较重的元素如碳在恒星活动中逐渐融合。

但是锰和铁的元素需要像超新星这样的高能“熔炉”来提炼。随着爆炸扩散到宇宙星云，它成为酿造未来恒星的原材料。

换句话说，锰和铁是由一代又一代超新星爆发积累起来的。年轻的星系往往富含金属元素。

锰/铁之比:130亿年，例如，

的问题就在于锰的含量

不同元素的原子由于结构不同会发出不同的光谱。因此，自20世纪初以来，天文学家就利用恒星大气发出的光谱来分析其中包含的化学元素。

，然而，这些早期的模型在许多细节上是粗糙和简化的。随着许多学科的发展，包括原子光谱的精细结构、恒星热力学、流体力学，甚至超级计算能力的提高，玛丽亚·贝格曼团队使用的先进光谱工具已经成为可能。

有趣的是，一些元素(如铁)的光谱分析结果与原始版本和现金版本相似，而其他元素(如锰)的差异很大。

贝格曼团队使用超大望远镜和凯克望远镜(最古老的望远镜形成于130亿年前)追踪了42颗恒星根据这些恒星的相对年龄，研究人员能够减少银河系中锰和铁含量的演变。

令人惊讶的是，在这130亿年中，银河系内外的锰与铁的比率一直近似恒定，几乎恒定。

“研究假设标准烛光”不是标准

。因为不同类型的超新星爆炸会扩散不同比例的锰和铁元素，如果Ia型超新星通常是由白矮星吸收伴星的质量爆炸形成的，那么这个比例是错误的

根据贝格曼的计算，如果锰/铁比率保持在这样一个常数，那么只有四分之一的Ia型超新星爆炸是由上述经典模型产生的，其余四分之三是其他形式的，如两个白矮星或两颗恒星。这些形式

有不同的质量达到爆炸条件，从而导致不同的超新星亮度。Ia型超新星因此失去了“标准烛光”的特殊性，不能用来精确测量星系距离和宇宙膨胀

贝格曼团队的结论肯定会引起学术界的反复推敲，但根据马克斯·普朗克天文学，加州理工学院的一个团队已经在几个矮星系中获得了类似的结果。

欧空局的盖亚空间望远镜将于2021年发布第三阶段的探测数据，其中可能涉及不同类型的Ia型超新星不管怎样，面对各种不一致的证据，宇宙学家可能不得不重新检查哈勃常数和暗能量。