馬偉宏 2008年09月01日 22:49
2008年7月,上海天文臺“百人計劃”獲得者張鵬傑研究員與國家天文臺陳學雷研究員在英國《物理世界》上發表了題為《Type Ia supernovae as speed sensors at intermediate redshifts》的文章。該文章闡述了通過Ia型超新星的視亮度變化來測量中等紅移處宇宙大尺度本動速度,從而探索暗物質、暗能量和宇宙學尺度上引力性質的方法。英國《物理世界》雜誌作為頭條新聞對該研究工作做了報道,該雜誌是面向全球物理學界、極具影響力的刊物。
文章認為,隨著宇宙的不斷膨脹,星系之間相互遠去。但由於物質非均勻分佈導致的引力作用,星系除了隨宇宙膨脹均勻運動外,還有自身的“本動速度”。在大尺度上,本動速度是暗物質的非均勻性(以及可能的暗能量成團性)的引力作用的結果。所以大尺度本動速度是探索暗物質、暗能量和宇宙學尺度上引力性質的關鍵探針之一。但是本動速度的測量極其困難,大大限制了其宇宙學應用。Ia型超新星,因其內稟光度變化很小,被稱為宇宙中的“標準燭光”。而本動速度會造成其視亮度的變化。通過功率譜的統計方法,可以從其視亮度的變化中提取出超新星的本動速度。該方法不依賴於距離的測量,不受距離測量誤差影響,因此可以應用到紅移0.5左右。該方法為探索暗物質、暗能量和宇宙學尺度上引力性質提供了新的途徑。