喑能量的理论模型

自1998年超新星观测发现宇宙加速膨胀以来,暗能量问题已经成为当前天体物理和宇宙学研究中最重要的问题之一。此后关于宇宙微波背景辐射和大尺度结构的测量也进一步支持了1998年的发现。该文首先概述了宇宙学的起源,然后详细介绍了目前解释宇宙加速膨胀机制的三类模型,包括各模型提出的动机、存在的优缺点,以及当前的主要进展等。最后对暗能量模型作了总结和展望。     

暗能量的理论模型

自1998年超新星观测发现宇宙加速膨胀以来,暗能量问题已经成为当前天体物理和宇宙学研究中最重要的问题之一.此后关于宇宙微波背景辐射和大尺度结构的测量也进一步支持了1998年的发现.该文首先概述了宇宙学的起源,然后详细介绍了目前解释宇宙加速膨胀机制的三类模型,包括各模型提出的动机、存在的优缺点,以及当前的主要进展等.最后对暗能量模型作了总结和展望.     

不同天文观测对宇宙学模型的限制

正1998年,科学家们通过对Ia型超新星的观测研究,发现了宇宙在加速膨胀,揭示了暗能量的存在.该发现使得宇宙学成为当今物理学的研究热点.宇宙学是一门高度依赖于观测事实的学科,利用各类天文观测数据来限制不同的宇宙学理论模型是现代宇宙学的一项重要研究工作.本论文的主要研究内容是利用不同的天文观测来限制宇宙学.这些天文观测包括Ia型超新星、超亮的Ic型超新星、伽玛射线暴、强引力透镜、星系团的角直径距离以及星系年龄.本文第1章简要回顾     

宇宙中真的存在暗能量吗

2000年,天文学期刊广为报导的观测宇宙学的两项重要发现是:对几十亿光年之远的Ia型超新星的观测得出宇宙在加速膨胀的结论(见本刊2000年第5期第25页的短文)和Boomerang对微波背景辐射的观测得出宇宙是平直的结论(见本刊2000年第6期第33页所载有关的宇宙信息)。这两项发现使许多天文学家和宇宙学家相信宇宙内存在着以宇宙学常数λ为标志的暗能量(Dark Energy)。真的如此吗?人们自然会关注后续报导,现在向读者介绍几则于下。     

Ia型超新星多样性的观测研究

正通常认为Ia型超新星来自碳氧白矮星的热核爆炸,利用其光度可标准化的特性进行宇宙学距离测量,发现宇宙处于加速膨胀状态.然而Ia型超新星的研究仍存在一些基本问题没有解决.这些问题和Ia型超新星观测上的多样性密切相关.通过对处于爆发极早期的Ia型超新星进行观测,获得前身星系统的残留信息,是研究观测多样性起源、提高测距精度的关键环节.我们利用丽江2.4 m望远镜,从国     

Ⅰa型超新星前身星模型及其相关天体研究

Ia型超新星具有可校准的光度,可当作标准烛光,用来测定宇宙学距离,从而探索宇宙的形状.然而,Ia型超新星的前身星仍不清楚,这将直接影响当前宇宙学结果的可靠性.本文在Ia型超新星前身星模型及其相关天体方面做了系统性的工作,下面是我们取得的一些主要的研究结果:(1)近年来人们观测发现,约有一半的Ia型超新星的延迟时标小于100 Myr(Ia型超新星的延迟时标是指从恒星形成后到发生超新星爆炸的时间间隔).这些超新星是怎么来的?为解决这一难题,我     

Ia型超新星前身星模型及其相关天体研究

Ia型超新星具有可校准的光度,可当作标准烛光,用来测定宇宙学距离,从而探索宇宙的形状.然而,Ia型超新星的前身星仍不清楚,这将直接影响当前宇宙学结果的可靠性.本文在Ia型超新星前身星模型及其相关天体方面做了系统性的工作,下面是我们取得的一些主要的研究结果:(1)近年来人们观测发现,约有一半的Ia型超新星的延迟时标小于100 Myr(Ia型超新星的延迟时标是指从恒星形成后到发生超新星爆炸的时间间隔).这些超新星是怎么来的?为解决这一难题,我     

是什么推动宇宙加速膨胀

对若干遥远星系中Ⅰa型超新星的观测,以及威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）提供的信息和星系斯隆数字巡天（SDSS）的结果都表明宇宙确实在加速膨胀。宇宙加速膨胀说明宇宙中存在着一种排斥力,这种力在星系尺度内并不重要,但在星系之间的环境下,它的作用就十分明显,大多数天文学家认为这种排斥力源于宇宙内存在着的暗能量。但暗能量究竟是什么？一种建议认为暗能量就是爱因斯坦在用广义相对论说明宇宙时,为使宇宙模型维持静止状态而引进的以宇宙学常数（cosmological constant）λ为标志的暗能量,λ与普遍存在于真空空间内的反引力有关,其主要特征是能量密度在宇宙长河的所有时期保持不变,是一个恒量;另一种建议是斯坦哈特（P.Steinhardt）等人提出的充斥在空间中的精质（quintessence）,这种形式的暗能量不是恒定不变的,因时间和空间而异,一些理论工作者建议修改引力学说来说明宇宙加速膨胀现象。美国费米实验室的宇宙学家科尔布（Rocky Kolb）则认为星系在空间分布的不均匀是导致宇宙加速膨胀的诱因。     

暗能量走开

众所周知：1998年,以珀尔马特（Saul Perlmutter）和施米特（Brian Schmidt）为首的两个小组对几十亿光年之遥的IA型超新星观测的结果发现这些超新星的亮度平均说来比理论预期值要暗20％或30％,从而认为宇宙在加速膨胀。对此,一些天文学家认为这是由于宇宙中存在着产生斥力的暗能量。但暗能量是什么？一种建议认为,暗能量就是爱因斯坦在用广义相对论说明宇宙时,     

超新星在宇宙学中的应用

对Ｉａ超新星在宇宙学中的应用作了述评。蓝Ｉａ超新星具有相对均匀的光谱、光变曲线及峰值光度,是较好的相对距离指示器。利用峰值光度同光变曲线形状或其它与距离无关的可观测量的关系可进一步将Ｉａ超新星校准成精确的距离指示器。一旦它们的绝对光度得到标定,就可以定出哈勃常数Ｈ０。基于对邻近星系Ｉａ超新星的理解,高红移Ｉａ超新星的数据可对宇宙密度参数ΩＭ、ΩＶ及减速因子ｑ０作出限制,并对膨胀宇宙的最终命运作出判