自1998年天文学家宣布宇宙在加速膨胀以来,人们就把幕后推手锁定为一种叫“暗能量”的东西。于是,一场寻找暗能量性质和来源的活动就轰轰烈烈地展开了。可是,事情还没有个眉目,现在一个新的发现又让天文学家打了个寒战:宇宙中存在着一类违反常规的超新星!这样一来,他们就不能不怀疑,自己辛辛苦苦找了十多年的暗能量会不会只是一个错觉?若是错觉,那2011年的诺贝尔物理学奖都该收回去了。
这种新发现的超新星被称为“Ia型超新星”,是由白矮星剧烈爆炸而产生的。白矮星是完成正常的生命周期程序、已经停止核聚变的恒星,为什么还能发生剧烈爆炸呢?在宇宙中,恒星以“单身”的形式存在是较为罕见的,多数都以双星系统而存在。如果一对恒星中,一颗坍缩成了白矮星,它就开始吞噬伴星物质。当吞噬到一定程度,白矮星内部的核聚变瞬间又被重新点燃,于是变成一颗超级明亮的天体——Ia型超新星。
因为Ia型超新星总是在白矮星处于相同阶段时爆发,所以爆发时有着大致相同的光度。既然大家光度是一样的,那么我们实际看到的它们的明暗(即亮度)就只跟它们离开我们的远近有关。这样,Ia型超新星在天空中的亮度就可作为一把“量天尺”,确定超新星所在的星系离开我们的距离。
2006年,美国天文学家安迪·豪威尔在一次国际会议上提交了一篇论文,在文中他描述了一颗2003年爆发的Ia型超新星SNLS-03D3bb。
这颗超新星不可理解之处在于它异常明亮,其光度明显超过了其它Ia型超新星。这个发现的重要性是不言而喻的。我们从前面已经知道,天文学家之所以要提出个“暗能量”,是因为发现宇宙在加速膨胀。为什么宇宙在加速膨胀呢?因为作为“量天尺”的Ia型超新星离开我们的距离比原先设想的要远。为什么Ia型超新星可以作为宇宙的“量天尺”呢?因为这类超新星的光度都是基本一致的。
可如今,这个一致性被打破了,Ia型超新星用作“量天尺”还能准确吗?如此反推回去,宇宙在加速膨胀是否实有其事也成问题了,暗能量就更不用说了。
目前,理论家们为“另类”Ia型超新星为何比其它同型超新星的光度大,提出了很多猜测。一种可能是,如果白矮星自转非常快,那么其产生的离心力就能抵消一部分引力,使它在爆发成一颗超新星之前,可以拥有更大的质量。还有一种更极端的猜测:白矮星可能有2颗,而不是1颗。
譬如说,起初有两颗质量大约1个太阳质量的白矮星,一颗比另一颗稍大。稍大的一颗开始从同伴那里撕扯物质,当撕扯到一定程度,这颗白矮星内部的核聚变被点燃,超新星爆发了,它向外抛出的物质落入另一颗白矮星。另一颗白矮星虽然没有达到爆发的极限,但落入的物质因高速摩擦而发光,使得它变得更明亮。两颗白矮星总的效果就是亮度变亮了。