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■2014年度「邵逸夫獎」天文學獎頒予三位天文學家,以表彰他們對研究宇宙大爆炸起源的成就。 李穎宜 攝
用重子聲振盪及紅移空間扭曲推算 三天文學家奪邵逸夫獎
香港文匯報訊(記者 李穎宜)137億年前的宇宙大爆炸(Big Bang)被視為一切物質的開端,但對一般人來說卻似乎是遙不可及的事。不過世界各地的天文學家一直懷着好奇心,致力尋找宇宙大爆炸的起源和過程,尋求解開這個終極謎團。今屆邵逸夫天文學獎三位來自英美大學的得主,透過重子聲振盪(BAO)和紅移空間扭曲,因應充斥於宇宙各處但難以直接觀測得到的「暗物質」(Dark matter),更準確地推算出其質量比例,由以往10%至20%的誤差大減至1%。他們的研究令科學界能更清晰地了解宇宙大爆炸的時刻及之後的演化情況,令人類更接近宇宙起源的真相。
對於一眾的天文學家來說,宇宙大爆炸一直是世紀之謎,而在大爆炸後的40萬年間,宇宙充斥着高溫和高密度的等離子體;透過各種間接的觀測及計算,科學家發現宇宙中存在極大量「暗物質」,但一直無從較準確得知實際情況,就其質量比例,不同學說和假設推測都有相對大的誤差,接近10%至20%。
計星體距離 將質量誤差減至1%
今年邵逸夫獎天文學獎三位得主包括美國哈佛大學天文學教授丹尼爾.愛森斯坦,以及英國杜倫大學物理學教授肖恩.科爾和英國愛丁堡大學宇宙學教授約翰.皮考克所組成的團隊日前在港與記者分享其研究項目。他們分別以嶄新研究為宇宙相關觀測及數學運算作貢獻,結合兩組人的成果,他們得以利用靜止下來的聲波作為尺規,計算出星體之間的距離和星系分佈的規律,將「暗物質」的質量誤差大減至1%,成功確認「暗物質」佔全宇宙總質量的四分三,又藉以發現了令宇宙加速膨脹的「暗能量」,令人類更接近宇宙起源的真相。
愛森斯坦拍「全景圖」量距離
愛森斯坦自2000年起一直帶領着全球數以百計科學家進行「史隆數位巡天(SDSS)」的觀測工作,該研究旨在為宇宙的所有星體拍攝一張「全景圖」,透過重子聲振盪 (BAO)能追溯宇宙大爆炸時所產生的振動,令天文學家更能掌握大爆炸的過程,當時光與物質的反應以及星系的距離與分佈,再配合科爾及皮考克的紅移空間扭曲,兩者產生協同效應,就能準確地量度星體之間的距離。
科爾愛宇宙 皮考克被星空吸引
回想起研究的根源,科爾表示小時候在電視上看到有關宇宙的片段以及書本上的相片,令他產生濃厚的興趣;皮考克就表示自小受美麗的星空所吸引。對於未來計劃,三人都表示希望有機會合作,攜手去進一步探索浩瀚的宇宙。是次獲得邵逸夫天文學獎的他們共獲頒100萬美元(約780萬港元)獎金,一半授予愛森斯坦,另一半平均授予科爾及皮考克二人。
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