1884年,著名的物理学家开尔文勋爵,想要通过观测银河系恒星绕着银河系质量中心旋转的速度分布,用来估算银河系的总质量。他观察中发现一个问题,就是我们可见的银河系内的恒星总质量,要小于他所估算出来的银河系总质量。于是,他提出银河系中存在的大多数天体可能是我们看不到的“黑暗天体”。随后,著名的科学家庞加莱就把开尔文提出的“黑暗天体”命名为“暗物质”。

暗物质

星系是依靠万有引力拽住星系中恒星的。如果一颗恒星离开星系核心越远,其运动速度还要保持不变,那它所需要的引力就得越大。就拿太阳系为例,通过理论计算,银河系可见发光物质所能提供的引力,只能保证太阳以160千米/秒的速度运动,但科学家观测到太阳的速度却是240千米/秒。这就说明,存在着额外的引力,才能保证太阳以如此高的速度运动而不会飞出银河系。

到了1932年,天文学家奥尔特根据他自己的观测,也发现了和开尔文勋爵一样的问题。于是他提出,银河系的质量要远大于我们所观测到的恒星的总质量。有大约一半的“质量”所对应的物体是我们看不到的。

1933年,天文学家兹威基,在研究“后发座星系团”时,发现星系团中星系的速度“弥散度”太高,仅靠星系团中可见星系的质量产生的引力,是无法将其束缚在星系团内的,因此星系团中应该存在大量的暗物质,其质量为可见星系的至少百倍。1936年史密斯在对室女座星系团的观测也支持这一结论。不过这一概念突破性的结论,在当时未能引起学术界的重视。1939年,天文学家巴布科克对“仙女座大星云”的光谱进行了研究,显示星系外围的区域中星体的绕转速度,远比通过开普勒定律预期的要大,对应于较大的“质光比”。这暗示着该星系中可能存在大量的暗物质。

1940年奥尔特对星系NGC3115外围区域星体运动速度的研究,指出其总质光比可达约250。1959年凯恩和沃特研究了彼此吸引的“仙女座大星云”和银河系之间的相对运动,通过它们相互靠近的速度和彼此间的距离,推论出我们人类所处的本星系团中暗物质比可见物质的质量约大十倍。

暗物质存在的另一个重要证据,来自1970年鲁宾和福特对仙女座大星云中星体旋转速度的研究。利用高精度的光谱测量技术,他们可以探测到远离星系核区域的外围星体绕星系旋转速度和距离的关系。按照牛顿万有引力定律,如果星系的质量主要集中在星系核区的可见星体上,星系外围的星体的速度将随着距离而减小。但观测结果表明,在相当大的范围内,星系外围的星体的速度是恒定的。这意味着星系中可能有大量的不可见物质,它们不仅仅分布在星系核心区,同时存在于星系外围部分,而且其质量远大于发光星体的质量总和。1973年罗伯兹和罗兹运用21厘米特征谱线观测技术探测仙女座大星云外围气体的速度分布,也从另一角度证实了这一结论。

1980年代,出现了一大批支持暗物质存在的新观测数据,包括观测背景星系团时的引力透镜效应,星系和星团中炽热气体的温度分布以及宇宙微波背景辐射的各向异性等。这些发现,引起了天文学界的高度重视。

观测证据

尽管暗物质尚未被直接探测到,但已经有大量证据表明其大量存在于宇宙中,现举例如下。

一、星系旋转曲线与弥散速度分布

星系旋转曲线描述了漩涡星系中,可见天体的环绕速度,和其距离星系中心距离的关系。根据对漩涡星系中可见天体质量分布的观测以及万有引力定律的计算,靠外围的天体绕星系中心旋转的运动速度,应当比靠近中心的天体更慢。然而对大量漩涡星系旋转曲线的测量表明,外围天体的运行速度,与内部天体近乎相同,远高于预期。这暗示着这些星系中,存在着质量巨大的不可见的物质。结合“位力定理”,可以通过星系中可见天体的弥散速度分布,计算出星系中的物质分布。这种方法同样适用于测量椭圆星系,和球状星团的物质分布。结果表明,除个别以外,大部分星系和星团的物质分布,都与观测到的可见物质的分布不符,可见物质的质量,仅占星系和星团总质量的较小部分。

二、星系团观测

星系团的质量分布主要可以通过三种不同的手段得出:

1、观测星系团中的星系运动,通过引力理论计算得到。

2、观测星系团产生的X射线。星系团中普遍存在能发射出X射线的炽热气体,当气体在星系团引力场中,达到流体力学平衡后,可通过其温度推测出星系团的质量分布。

3、引力透镜效应。根据广义相对论,来自星系团背后的光线,在经过大质量星系团附近时会发生弯折,这与光学中的透镜类似。可以根据背景光线的弯折程度,推算出星系团中物质的分布。

这三种方法互不影响,相互佐证,使得星系团观测成为研究暗物质的重要手段。目前这些观测一致表明,星系团中物质的总质量,远超出其中可见物质的总质量。

三、宇宙微波背景辐射

在宇宙尺度上,通过对宇宙中微波背景辐射各向异性的精细观测,可以确定出宇宙中暗物质的总量。

四、宇宙大尺度结构的形成

大型计算机对宇宙演化的引力模拟显示,无碰撞的低速暗物质粒子,在引力作用下逐步聚集成团,这一过程能形成我们今天看到的大尺度结构。这些结构的暗物质分布具备普适的质量分布。低速运动的暗物质有利于大尺度结构的形成,而高速运动的粒子趋向于抹平结构。因此不支持运动速度极高的中微子,作为主要的暗物质粒子候选者。

五、银河系深处有暗物质存在

2015年02月11日,新浪科技援引国外媒体报道,科学家通过观测银河系中气体和恒星的自转速度,第一次获得了银河系最深处存在暗物质的证据,而且科学家已经知道,在银河系外缘部分同样存在着暗物质。他们收集了已发表的银河系气体和恒星运动的观测结果,做了一份最为完整的资料汇编。然后计算了银河系只存在可见物质时,气体和恒星的自转速度,并与观测结果进行了比较。比较结果清楚地显示,只有在存在大量暗物质的条件下,这些气体和恒星的自转才能得到合理解释。

暗物质特征

在众多观测数据的支持下,暗物质的存在已经得到了广泛的认同,然而目前对暗物质属性了解很少。目前已知的暗物质仅仅包括有限的几个方面特征:

1、暗物质参与引力相互作用,所以应该是有质量的。如果存在单个暗物质粒子,它的质量大小还不能确定。

2、暗物质应是高度稳定的。由于在宇宙结构形成的不同阶段都存在暗物质的证据,暗物质应该至少在百亿年时间尺度上是稳定的。

3、暗物质基本不参与电磁相互作用,暗物质与光子的相互作用必须非常弱,以至于暗物质基本不发光。

4、通过计算机模拟宇宙大尺度结构形成得知,暗物质的运动速度应该是远低于光速,即“冷暗物质”,否则我们的宇宙无法在引力作用下,形成目前观测到的大尺度结构。

5、暗物质可四处移动。2019年来自英国萨里大学、美国卡耐基梅隆大学、瑞士苏黎世联邦理工学院科学家,根据矮星系对周围物质造成的引力效应,对16个矮星系中央的暗物质进行了测算。结果发现,在星系中,随着新恒星的形成,暗物质也会向星系外部移动。而在早已没有新恒星形成的衰老星系中央,暗物质含量比年轻的星系会更高一些。

虽然人们已经对暗物质作了许多天文观测,其组成成分至今仍未能全然了解。在暗物质概念被提出早期,科学家将其锁定在一些隐藏起来的常规物质星体,如黑洞、中子星、衰老的白矮星、褐矮星等。这些星体一般归类为大质量致密天体。

然而,限于当时设备的观测精度,多年的天文观测无法找到足够量的大质量致密天体。故此,有人转而开始认为,大质量致密天体只占暗物质的小部分,大部分暗物质是“非重子暗物质”,占宇宙中暗物质的大部分质量。这类非重子暗物质,一般猜测是由一种或多种不同于常规物质。也就是说,他们可能不是由电子、质子、中子、中微子等基本粒子所构成的普通物质。

科学家还设想了两种这样的暗物质粒子:一个是弱相互作用有质量粒子(WIMP)。WIMP是被最广泛讨论的暗物质候选者之一,WIMP应该基本是电中性和色中性的,因此不直接参与电磁和强相互作用。另一个暗物质候选者是轴子(axion),设想中的它,是一种非常轻的中性粒子。

暗物质是什么

经过全世界科学家多年来的共同努力,对“非重子暗物质”的探测,始终没有得到实质性进展。反而对最初设想的暗物质候选者大质量致密天体,却有了更多的新发现。

一、黑洞

1974年,天文学家在银河系中心发现超大质量黑洞人马座A*,后来又在仙女座星系中心同样发现了超大质量黑洞,经过多年观测研究,现已证实,几乎所有的星系中心都有这样的超大质量黑洞。

在星系当中,不仅仅是中心区域存在超大质量黑洞。来自东京庆应义塾大学的日本天文学家发现,在距离银河系中心200光年处,有一片跨度达16光年的有毒气体云(氰化氢、一氧化碳),里面隐藏着一个中型黑洞,质量是太阳的10万倍。这是银河系内除了第一大黑洞人马座A*之外,人类已知的第二大黑洞,尽管它只是一个中型黑洞,却填补了人类一直没找到中型黑洞的空白。

2015年07月,英国皇家天文学会一组国际科学家小组,利用“核频谱望远镜阵列”,对此前认为是尘埃和气体的一个物质聚集区进行观测,发现其中隐藏着五个超大质量黑洞,它们释放出高能X射线。它们利用宇宙物质作为“掩护”,使得我们难以发现它们,但是黑洞吸积物质的行为也暴露了它们的存在。这也说明宇宙很可能潜伏着数量极大的,我们难以发现的超大质量黑洞。

专家根据种种迹象估计,在银河系内,可能存在数以十万计的黑洞。当这些黑洞将周围物质吞噬一空,处于“裸黑洞”时,除了表现出引力之外,不管使用什么样的望远镜,我们根本无法观测到它们。

二、中子星

中子星是除黑洞外密度最大的星体(根据最新的假说,在中子星和黑洞之间还有一种理论上的星体:夸克星),同黑洞一样,是20世纪激动人心的重大发现,成为20世纪60年代天文学的四大发现之一。

中子星的密度立方厘米1亿吨以上。此密度也就是原子核的密度,是水的密度的一百万亿倍。如果把地球压缩成这样,地球的直径将只有22米。

中子星并不是恒星的最终状态,它还要进一步演化。由于它温度很高,能量消耗也很快,因此它通过减慢自转以消耗角动量维持光度。当它的角动量消耗完以后,中子星将变成不发光的黑矮星。在现有的观测技术条件下,除非它来到地球附近,否则我们无法观测到它们。

三、红矮星

红矮星是众多处于主序阶段的恒星,其体积较小,温度均相对较低,通常它们的质量都不会超过太阳的一半。它们在恒星中的数量较多,我们的银河系(也许所有星系都是如此)中70%的恒星都是红矮星,大多数红矮星的直径及质量均低于太阳的三分之一,表面温度也低于3500K。释出的光也比太阳弱得多,有时更可低于太阳光度的万分之一。如果不借助天文望远镜,我们不可能看到任何一颗红矮星。又由于内部的氢元素核聚变的速度缓慢,因此它们也拥有较长的寿命。

近年,美国耶鲁大学天文学家彼得.范.多昆和哈佛大学天体物理学家查理.康罗伊对来自星系的光强度做出分析后得出结论,星系中红矮星的数量远远超出先前的想象。

先前,天文学家估计各星系恒星数量约为1000亿的一万亿倍。范·多昆及其团队,在夏威夷借助电子天文望远镜,对遥远星系展开观测后发现,这些遥远星系的星体,比先前认为的要多数倍,甚至数十倍。是因为红矮星亮度很低,此前难以发现它们而已。

四、衰老的白矮星

白矮星也称为简并矮星,是一种低光度、高密度、高温度的恒星。因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星。白矮星是演化到末期的恒星,主要由碳构成,外部覆盖一层氢气与氦气。白矮星在亿万年的时间里逐渐冷却、变暗,它体积小,亮度低,但密度高,质量大。1982年出版的白矮星星表就已表明,银河系当中已被发现的白矮星有488颗,它们都是离太阳不远的近距天体。

随着观测天文学在最近几十年迅速的发展,尤其是大型巡天项目的实施,新发现的天体数目急剧增加,尤其是SDSS的光谱巡天和Gaia卫星的巡天已经发现了数十万的白矮星。假以时日,我们可能发现更让多的白矮星。白矮星也不是恒星的最终归宿,经过几千万年的冷却,如果在此期间它没有被黑洞或其他大质量天体吞噬,也将归于“黑矮星”的群体。

五、褐矮星

褐矮星的构成类似恒星,但质量没达到0.08倍太阳质量,不足以在核心点燃聚变反应的气态天体。其质量在恒星与行星之间。褐矮星,类似于流浪行星一样的失败天体,不过值得一提的是,它是恒星分类。

2006年,一个国际天文学家团队,在智利北部,欧洲南方天文台的超大型望远镜,深空观测到银河系中的众多星团,以发现这些隐形的天体存在。对这个星团观测表明,其内部存在着大量的褐矮星,它的数量约为以前研究的3倍左右。天文学家认为,如果将银河系中的所有褐矮星加起来,它们的数量会超过了100亿,甚至更多。这些小型的失败恒星可能遍布在银河系的各个角落。

六、行星

在我们的太阳系里,有几大行星:水、木、金、火、土,天王星、海王星,还有我们的地球等。这些行星对于我们地球人来说,是可见物质。但如果对远离我们地球人类几光年,甚至几十光年的地外行星上的“外星人”来说,如果他们和我们的科技水平相当,观测手段相似的话,很难发现我们的太阳系行星,很难发现我们的地球。对于他们来说,我们的几大行星就是暗物质。

在茫茫宇宙中,寻找几个自身不发光的小球,不亚于大海捞针,我们地球人类对地外行星的探测也是极其艰难的。但近几年,由于科技的进步,观测设备精度提高,我们对地外行星的探测取得了极大进展,发现了大批的地外行星。

恒星系中的行星质量占比很小。例如,我们的太阳系,太阳占有全部质量的99.8%,行星的质量合起来仅仅占有星系质量的0.2%,但它们也是宇宙质量不可或缺的一部分。

七、热核爆炸的碎块

还有另外一种物质,是不可忽视的,前人却没有注意到,那就是“热核爆炸”型超新星爆炸后遗留“碎块”物质。

大质量恒星都是以爆发为Ⅱ型超新星结束它们的一生。一般较大质量恒星演化晚期,元素合成至铁后,内部将不再通过热核反应产生新能量,巨大的引力使整个星体迅速向中心坍缩。一种结局是将中心物质都压成中子状态,形成“中子星”,质量更大的核心甚至塌缩成为“黑洞”。而中心之外的大部分物质被抛撒在宇宙空间里到处流浪。

大质量恒星在宇宙中很少,宇宙中大多数恒星是类似于太阳质量的较小恒星。这样的恒星最终的结局是,生成一颗白矮星。白矮星在一定条件下,发生一次Ⅰa型超新星爆发,是一种“热核爆炸”型超新星。那便是它们处于一个双星系统中,白矮星吸取伴星的一部分物质,达到一个极限值,也就是1.44个太阳质量。

发生“热核爆炸”时,由于星体本身能量已经耗竭,不可能还原成气体,也不可能统统炸成粉尘,必定会形成许多碎块,散落在宇宙空间,成为流浪的石块、铁块、石铁块等。

宇宙中发生的超新星爆发,很大一部分就是这一类的超新星。因此,在宇宙空间中残留的这种“碎块”物质也会非常多,只不过因为它们不发光,我们极难发现它们。

即便如此,2017年08月,澳大利亚国立大学的科学家与捷克、德国、匈牙利、美国、加拿大等国同行合作,使用多个望远镜观察了一枚Ia型超新星的爆炸剩余部分——代号为LP40-365的碎片,这枚碎片以极高的速度穿过了银河系。

笔者认为,如果宇宙寿命远远大于138亿年,甚至是“长生不老、万寿无疆”,那么裸黑洞、冷却的中子星、冷却的白矮星以及难以探测的红矮星、超新星爆炸后的残留碎块,它们的数量和总体质量可能远远大于我们此前的认知,它们是“沉默的大多数”,也可能就是暗物质的主体,默默为宇宙星系提供质量,等待有一天能够吸收足够的能量,重新成为恒星的一部分,再次“焕发青春”开始活跃,向宇宙空间散发光和热。

黑洞、中子星、衰老的白矮星,以及超新星爆炸后的碎片物质,都是天体演化末期的产物。因此,如果一个星系越古老,这些物质必定会越积越多。相反地,一些年轻的星系中,这些物质就会少一些。一些特别年轻的星系,也许根本不存在暗物质。因为依照笔者的观点,年轻星系应当是超大质量黑洞喷发出来的新鲜气体物质演化而成的。

在宇宙大循环过程中,能够发光的恒星阶段,只相当于植物一生中的开花期。在绝大部分时间里,它们都是在生根、发芽、成长、结果和衰落的漫长过程中,这些过程都是默默无闻的,只有在“盛花期”才能被遥远的我们观察到,它们也许就是我们苦苦追寻的暗物质的主体。当然,我们并不能排除一些较大质量粒子在宇宙中存在的可能。

暗能量

如果宇宙真的源自于一次大爆炸,在物质之间万有引力的作用下,膨胀的速度将会逐步减慢,星系远离我们的速度,也称作“退行速度”,将会逐渐减缓下来。20世纪80年代,有一部分科学家想对这一减速情况进行测量。

测量星系退行速度的减缓情况,必须取得两组数据:一是样本天体与地球之间的距离;二是它们的退行速度。

对于较远星系距离的测量,首先要找到其中的“标准烛光”天体。Ia型超新星是由一颗白矮星吸取它的伴星物质,达到1.44倍太阳质量后,引发内部快速坍缩而发生爆炸。一般认为,Ia型超新星爆炸因为总是在白矮星达到1.44倍太阳质量时发生的,所以爆炸的“总发光度”是一定的。只要测得它们的“视觉亮度”,就能计算得到它们的距离。这就像已知它们的功率都是100瓦的灯泡,当它被点亮时,其所辐射的总能量是一定的。当我们不知道他的距离时,可以通过灯光照到我们眼前时,单位面积能够接收到光的强度,也就是“视觉亮度”,就能够推算出灯泡与我们距离一样。

另一个指标就是天体的退行速度了。宇宙大爆炸理论认为,天体的“红移”,是由于高速远离我们而去的“退行”造成的“宇宙学红移”。

正是在以上理论指导下,美国加州大学伯克利分校物理学伯克利国家实验室索尔皮尔姆特,和澳大利亚国立大学布赖恩施密特,分别领导的两个小组,独立对这一项目进行了研究。在1998年,两个小组观测了足够的目标天体,并各自通过统计与研究分别得出了结论,作为标准烛光的Ia超新星,所在的星系距离我们比较近的,其红移值比预计要严重,这被认为宇宙膨胀正在加速!

那么,为什么距离我们较近的星系,其中的Ia超新星红移值大于预期,就会被认为宇宙膨胀正在加速呢?

加速膨胀的推定

前文已述,大爆炸理论认为,我们的宇宙,是在138亿年前由一个体积无限小,温度无限高的一个“奇点”爆炸后形成的。在大爆炸之初,宇宙中的所有物质都以极高的速度离散而去,整个宇宙也随之高速膨胀开来。随着时间的推移,物质在万有引力的作用下,离散的速度会减慢,宇宙膨胀的速度也会减缓。也就是说,我们今天的宇宙中,所有星系仍然在离散而去,只是离散的速度远小于从前。而每一个星系远离我们的速度,是可以根据星系距离的远近以及万有引力定律,精确计算出来的。另外,在没有其他作用力的影响下,星系的离散速度,应当严格遵循一定规律,不应出现偏差才是。然而,我们今天所测量的数据,与应有的离散速度出现了偏差,那就很容易让人认为,这是受到了其他作用力的影响。

既然万有引力的存在,是宇宙膨胀减慢的主因,那么反向考虑,让一种与万有引力相反的力出现在宇宙空间中,就一切都可以解决了。于是,“暗能量”在天文学中登场了。暗能量存在的主要作用,就是提供宇宙空间中与万有引力相反的“万有斥力”。研究人员认为,大约在90亿年前,宇宙中的万有斥力出现,并且开始逐步抵消引力作用,随着这种排斥力量不断加强,在大约50亿~60亿年前超越了引力,此后宇宙从万有引力导致的减速转变为加速膨胀状态,并且一直持续至今。

怎么解释这种加速膨胀呢?由于笃信宇宙大爆炸理论,部分天文学家认定天体的红移,就是由于天体的退行所造成的。故而,他们反过来用天体的红移值,作为估算天体退行速度的“量天尺”。

我们知道,光线在宇宙空间的传播速度是30万千米/秒。太阳距离地球大约1.5亿千米,太阳光到达地球需要大约8分钟,我们看到的太阳是8分钟前的太阳;距离我们最近的一颗恒星“比邻星”,距离地球约4.2光年,比邻星发出的光线到达地球需要4.2年左右。我们观测10亿光年的天体,实际上看到的是该天体10亿年前发出的光;我们观测50亿光年外天体,则是看到它50亿年发出的光。

人类没有足够长的时间测量几百甚至几万年前后星系与我们的距离。天文学家使用的是替代数据,是测量现在到达地球的光线所携带的信息做出推论。也就是用近距离天体的红移,代表近期宇宙的膨胀速率;远距离天体的红移,代表宇宙更早期的膨胀速率。例如,用距离一亿光年星系的红移,推定一亿年前宇宙的膨胀速度;距离我们十亿光年星系的红移,推定十亿年前宇宙膨胀的速度。

如果宇宙源于138亿年前的一次爆炸,并且只有万有引力在起作用的话,任何天体的红移值必定会逐步减小,并且距离越远,红移越大,距离越近,红移越小。

而现在,科学家们发现,他们测量出来的数据,与计算结果的对应关系不相符了,近处的天体红移值比预计的“偏大”了。这就像是某种神秘的力量在不断推动着天体加速远离我们而去,暗能量也就应运而生了。

若是伪膨胀

影响Ia型超新星光度的因素有很多,包括其前身星体的重金属丰度、自转、伴星性质和消光等,加上超新星观测的难度和设备之间的差异,都会让测量误差增大,对结果产生较大影响。

Ia型超新星的“红移”还与宿主星系的总质量有关。光线从超新星表面发出,到达地球,需要克服整个星系引力,从而造成一个基础的引力红移。星系总质量越大,光线飞离星系造成的基础红移就会越大;星系质量小,光线飞离星系造成的基础红移也会小一些。

我们在《引力红移与时空伪膨胀》一章中,阐释了遥远发光天体的光线,达到地球途中会经过许多大质量天体的引力场,而光线途径引力场,很可能造成“时空伪膨胀”效应,从而导致光线的红移增加。

大质量天体造成的时空伪膨胀效应,能够解释“较近超新星的红移偏大,较远超新星红移偏小”这一现象的,其机制是Ia型超新星的光线飞出宿主星系,就会携带宿主星系造成的引力红移,这就会携带一个基础红移。

距离地球比较远的星系,Ia型超新星射向地球方向的光线,只有多次斜穿途中星体缝隙才可能到达地球,它们必须多次穿越途中星系的引力场。且距离越远,需要穿越的引力场越多,距离越近,穿越的引力场就少些。

光线徜徉在诸多天体缝隙中的宇宙空间时,就像是游泳者穿行于大海中各个岛屿之间的海水里。在各个大质量天体之间的宇宙空间里,不断生成的正能量虚粒子,源源不断向着两侧大质量物质的质心“流动”。这类似于海水向着海中岛屿流动一样。光线是一种正能量波动,只能在正能量虚粒子形成的海洋里传播,因此,对于光线来说,就像是在一个正在膨胀的宇宙空间运动,我们称其为“时空伪膨胀”效应。

Ia型超新星的光线飞入引力场的质量中心附近时,由于顺应引力场,光线会有一定“蓝移”,当从质心附近远离而去时,则需要克服引力发生“红移”。但是,由于时空伪膨胀效应,光线每出入一次引力场,所发生的蓝移不足以抵消红移效应。所以,每出入一次引力场,波长也会被拉伸一些,光的红移值增大一些。光线反复穿越引力场,导致红移值就会不断增大。

宇宙中物质的分布,在中小尺度上不均匀,但在大尺度上还是比较均匀的。这样一来,距离我们越远的星系红移就越大,距离较近的星系红移会越小。这符合当年哈勃发现的规律。但是,真正决定天体红移大小的,是光线最初的基础红移,和宇宙伪膨胀效应造成的红移增加,决定于光线旅途附近物质聚集的多少,而不是单纯天体与我们的距离。

光线的红移值,是光线携带的基础红移,与时空伪膨胀造成的红移增加的合。如果直接拿距离去平均,就会造成较近距离天体的红移偏大,较远天体的红移值偏小现象。

暗能量的提出,是因为宇宙加速膨胀得出的推论。假如天体的红移是由于引力机制造成的“时空伪膨胀效应”所致,那暗能量也许就不复存在了。