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2006 年 4 月 25 日

無線電波和微波天文史 (56): 無線電波與微波對於宇宙背景觀測的現有成果
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明 : 無線電波和微波在低於 絕對溫度 10 K 的條件下, 到底 可以偵測到什麼樣的的天文訊息 呢? 我們先前提到它的探究方向之一,是可用於宇宙背景輻射 (Cosmic Background Radiation) 的觀察。 換言之,對於宇宙背景輻射進行觀察是現代 無線電波 天文學中最奇特的景觀之一, 關於它的研究有助於我們對於宇宙的起源與年齡、以及星系與恆星的形成與演化過程的瞭解。

        例如:在 2003 年底 美國太空總署 (NASA) 總結 當年的最代表性成就是一個「解析宇宙學重要的一年」。 因為在當年 2 月觀測到的 全天的微波背景圖 所揭露的宇宙年齡是 137 億年震撼著科學家。 造成這項 137 億年齡認知的數據, 主要是來自一顆名為威金森微波異向性偵測器 (WMAP) 的太空觀測衛星。

        上圖就是從這項歷史性數據所建構出來的 宇宙微波背景圖, 分成二個半球來呈現。 那些彩色的宇宙微波背景輻射 是與早期宇宙中原子剛形成的情景有關。仔細的檢閱之下, 依稀可以看到這些微波背景是成斑點狀分布。科學家認為這些微波斑點的圖樣, 是由早期宇宙 中密度稍高的區域所產生的聲波所造成的。 這些聲波需要相當的時間才成造成現在這樣的圖樣, 因此,宇宙 的年齡就可以從這些微波背景的斑點圖樣來 估算。 新數據除了讓我們找出 宇宙的年齡外, 分析宇宙微波背景上之斑點,也支持宇宙主要成份是奇異且神祕 黑暗能量 (Dark energy) 佔 73% 的想法。 宇宙的其他成份是 23% 神祕的 黑暗物質 (Dark matter), 而剩下的 4% 才是大家所熟悉的原子世界。 在 2003 年的這一年裡,宇宙學研究的重心, 已經從找出形成我們 宇宙所需要的 參數, 轉移到試著以這些參數為起點去了解宇宙是如何演化?

明日主題 : 無線電波和微波天文史 (57): 無線電波對於星系形成的觀測現有成果
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主編 : 陳輝樺陳輝樺                 
                         諮詢服務 : 陳輝樺 或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                 王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
                                                    蘇明俊 (樹德科技大學  休閒事業管理系)

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