暗能量隱藏在宇宙的新位置──空洞之中的奇特物體

天文學家已經知道宇宙正在加速膨脹 20 年有餘，但物理學機制仍是個謎。現在美國夏威夷大學馬諾阿主校團隊提出一個新理論，認為導致宇宙加速增長的暗能量，可能就藏在散布整個星系空隙中的大量緻密物體。

1998 年時，兩個天體物理學家團隊各自得出宇宙膨脹速度正在加快的結論，讓宇宙變得更陌生。科學家將背後驅動力賦予「暗能量」解釋，據計算，暗能量約占宇宙 68% 質能，但我們仍不知道暗能量到底是什麼。

1960 年代中期物理學家首先提出一個假設，暗能量可能潛伏在稱為 GEODE（Generic Objects of Dark Energy）的物體中，這種物體也來自恆星坍塌，對外部觀察者而言，這些奇特物體看起來非常像黑洞，但不同的是黑洞含重力奇點，而 GEODE 由暗能量組成，有一個旋轉層圍繞著暗能量核心，不會「破壞」愛因斯坦方程。

現在夏威夷大學馬諾阿主校團隊發表一篇新研究，嘗試解釋 GEODE 可能如何加速宇宙膨脹、我們在哪裡可以找到它們。

研究人員發現，GEODE 周圍的旋轉層決定它們如何相對移動，如果外層旋轉緩慢，GEODE 會比黑洞更迅速聚在一起（透過宇宙膨脹本身獲得質量，令人費解）；但如果外層旋轉速度接近光速，則 GEODE 就會開始相互排斥，這種作用可能很大程度推動了宇宙膨脹加速。

團隊以愛因斯坦方程為前提，假設許多最古老恆星（誕生於宇宙當前年齡的 2% 內）在死亡後塌縮形成 GEODE，當這些 GEODE 以其他恆星和豐富的星際氣體為食時開始高速旋轉，一旦轉得夠快，GEODE 的相互排斥力便促使它們保持「社交距離」，進入宇宙空洞區域（纖維狀結構之間的空間）。

如此一來，GEODE 既不會干擾宇宙微波背景輻射（因為 GEODE 在輻射產生後幾億年才形成），也不會像黑洞一樣與常規物質作用而可能破壞當今星系（因為它們進入宇宙空洞三不管地帶），還能解釋為何宇宙會加速膨脹。

當然，理論是一回事，搜索實際證據又是另一回事，目前很難有儀器可以證明 GEODE 存在，即使利用重力波觀察，GEODE 也會因為很像黑洞而難以區別。如果沒有可以直接檢測出不同於 LIGO、Virgo 特徵的儀器，基本上無法分辨出 GEODE，我們只能猜測它們就在宇宙空洞結構裡。

新論文發表在《天文物理期刊》（Astrophysical Journal）。

• Researchers predict location of novel candidate for mysterious dark energy

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（首圖來源：夏威夷大學馬諾阿主校）