为什么暗能量会掌控宇宙?宇宙加速膨胀了多久?( 二 )


第二个宇宙当作分比例是我们从良多分歧类型的不雅测中获得的 , 包罗从遥远的天体 , 如超新星 , 宇宙微波布景 , 大标准布局 , 出格是重子声波振荡 。

为什么暗能量会掌控宇宙?宇宙加速膨胀了多久?

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图中CBM:微波布景 , BAO:重子声振荡 , SNe:超新星数据
我们得出的结论是 , 我们的宇宙大致由以下能量构成:
以光子为形式的辐射大约占了总质能的0.01%
以正常(质子-中子-电子)物质的形式大约占了总质能的4.9% , 
包罗中微子在内的所有形式的暗物质加在一路约占总质能的27% , 中微子自己约占总量的0.1% , 其余的是未知当作分 , 
剩下的68%摆布以暗能量的形式存在 , 并且据我们不雅察 , 暗能量与宇宙常数几乎没有区别 。
据我们今朝所知 , 这就是宇宙的构成 。 这里又有一个问题 , 为什么说暗能量与宇宙常数一样?这仍是个比力大的话题 , 大师可以在搜刮栏中搜刮下有关于宇宙常数的问题 。
为什么暗能量会掌控宇宙?宇宙加速膨胀了多久?

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当我们说宇宙加快膨胀的时辰 , 并不料味着当前的膨胀速度(67公里/秒/Mpc)正在增加 。 而是说离我们肆意远的星系 , 每过1个Mpc星系远离我们的速度就会增添67公里/秒 , 若是是10 Mpc , 对应的膨胀速度是670千米/秒 。
为什么暗能量会掌控宇宙?宇宙加速膨胀了多久?

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10 Mpc这是一个特定距离的星系远离我们的速度 。 跟着宇宙继续膨胀 , 密度会越来越小 , 是以能量密度也鄙人降 。 因为膨胀速度依靠于能量密度 , 所以膨胀率也会持续下降 。 可是因为宇宙在这段时候里一向在膨胀 , 所以我们所不雅测的星系仍是会离我们越来越远 。
想想这意味着什么:将来的膨胀率会更小 , 但单个物体味离我们更远 。 若是我们想算出一个物体在时候上远离我们的表不雅速度 , 我们需要把膨胀率和物体的距离增添的速度相乘 , 所以问题是什么哪个转变得更快:膨胀率下降的百分比?仍是物体离我们的距离增添的百分比?
宇宙膨胀过程中各类能量密度的转变
为什么暗能量会掌控宇宙?宇宙加速膨胀了多久?

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这取决于宇宙总能量密度中物质和辐射的占比是几多 , 物质和辐射的能量密度城市随宇宙的膨胀而稀释 , 但宇宙常数的占比分歧 , 不会转变!让我们来看看物质、辐射和暗能量(宇宙常数)是若何随时候转变的 。
为什么暗能量会掌控宇宙?宇宙加速膨胀了多久?

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此刻 , 我们的宇宙由暗能量本家儿导 , 所以膨胀率下降的速度比距离增添的速度要慢:当膨胀率再下降10%的时辰 , 星系离我们的距离大约会增添两倍 , 这意味着物体在加快 。 可是在曩昔 , 宇宙的暗能量要少得多(按百分比计较) , 而物质要多得多 。 若是我们追溯到足够早期的宇宙 , 辐射密度会跨越了暗能量和物质!在物质和辐射的本家儿宰的宇宙中 , 膨胀率下降得更快 , 宇宙处在减速期间 。 在宇宙138亿年的汗青中 , 暗能量掌控宇宙的时候并不太长 , 一向远离我们的星系才起头加快!

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