Chandra望遠鏡搜尋宇宙的年齡


  Chardra望遠鏡是新一代的X-ray望遠鏡,預計在今年(1999年)的夏天發射升空,開始搜尋宇宙年齡的秘密。

  最近科學者知道宇宙的年齡介於120億至180億之間,但若要獲得更精確的宇宙年齡必須要測量大爆炸以來,宇宙擴張速度是否有增加或減少,借此反推回大爆炸原點,才能確知宇宙的年齡。很不幸的,傳統測量宇宙年齡的方法有很多不確定性,很難精確測量到底宇宙擴張速度有多快,速率是否有變化?不過Marshall Joy和John Carlstrom倆位博士找到了新的方法了,七年來Carlstrom博士用無線電干涉儀來探測微波背景幅射(CMBR)的微小變化有了初步的成果,將來若透過新一代的X-ray望遠鏡Chardra,將很快解開宇宙年齡的秘密。

  這兩位博士是根據一種由俄羅斯兩位科學家(Sunyaev及Zeldovich)所發現的效應,這種效應意思是說微波背景幅射的微小變化可以從巨大的星系群的方向測到,雖然其變化只有十萬分之一,但卻是揭開宇宙祕密的方法。

  左圖是由無射電干涉儀圖及X-ray圖合成而成,目的在表現Sunyaev-Zeldovich效應。其原理是:光子通過一團直徑百萬光年的星系群時,因星系團埵陸盲鰝漁蟔憿A當光子與電子產生碰撞時,某些光子的能量因而增加而某些光子會減少其能量而改變其原來的頻率,因此,我們若往該星系群作微波幅射的觀測,會發現原來的微波幅射因頻率的改變而下降,因為原來的光子有一部份己經被「散」到其他頻率去了。Chardra X-ray望遠鏡便是提供星系群熱氣體高解析度照片的最佳設備,搭配微波背景幅射圖,兩者結合便可解開宇宙年齡的祕密了。

黃祈雄 1999/3/3 整理

資料來源 http://www.science.nasa.gov/newhome/headlines/ast22feb99_1.htm(美)

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