天問:宇宙究竟有多大? 可觀測半徑453.4億光年!
▲科學家利用新數據計算出:可觀測宇宙的半徑爲453.4億光年,比13年前科學家們得出的資料,少了3.2億光年。(圖/翻攝自NASA官網)
當吾人仰望天空,心中常常會發出這樣的「天問」:宇宙究竟有多大?
美國「商業內幕」(Business Insider)網站報導,科學家利用新數據進行計算,給出了答案:可觀測宇宙的半徑爲453.4億光年,比13年前科學家們得出的資料,少了3.2億光年。
要計算宇宙大小,光速是一個很好的指標。現有理論認爲,宇宙誕生於約138億年前的一次大爆炸,因此有人認爲,可見宇宙半徑約爲138億光年。 但真實情形並非如此,
因爲過去100年間,物理學家們已經反覆證明:宇宙正在加速膨脹。而且在宇宙大爆炸之後37.8萬年,早期宇宙只是帶電的粒子場,是高溫高密度的電漿雲,光子在這團電漿雲裡跑不遠。直到之後發生了名爲「重組」(recombination)事件:粒子最終冷卻到夠低的溫度,首批原子形成,光才能自由移動。
2003年,物理學家理戈特(Richard Gott)跟普林斯頓大學的幾位同事將宇宙膨脹、「重組事件」以及其他變數考慮在內,得到的可觀測宇宙的半徑約爲456.6億光年(直徑爲913.2億光年)。
不過,費城科學大學的物理學家霍爾本(Paul Halpern)與托馬塞羅(Nick Tomasello)解釋,上述計算基於威爾金森的微波各向異性探測器(WMAP)衛星提供的資料,隨着更先進設備的出現,這些資料不再是最好的。
在最新研究中,霍爾本與托馬塞羅利用歐洲太空總署(ESA)的普朗克衛星提供的與宇宙膨脹有關的更新、更精確的資料,計算出宇宙的半徑爲453.4億光年,比之前少了0.7%。
托馬塞羅表示,就整個宇宙尺度而言,3.2億光年的區別可能只是小菜一碟,但它確實讓我們感到跟宇宙更親近了一些。
不過,研究人員也表示,微中子(Neutrino)這種「幽靈粒子」或許能讓宇宙的半徑達到463.1億光年,但科學家們很難探測到微中子,因此,最終結果還有待進一步證實。相關報導請看這裡