遇見科學

西元1609年，義大利科學家伽利略發明了第一支天文望遠鏡，開啟了人類仰觀蒼芎、進行天文觀測的里程碑。四百年來，人類從抬頭仰望滿天星斗到國際團隊攜手探索宇宙大爆炸源起，一路走來的每個階段都寫下了歷史新頁，隨著觀測工具不斷創新，亦讓天文研究更上層樓，像是今年諾貝爾物理獎就頒給了三位天文物理學家，消息傳出後，讓全球天文迷為之興奮。

這三位得獎者分別是今年52歲、現任美國柏克萊加大超新星宇宙計畫主持人波莫特（Saul Perlmutter）、現年44歲，現任澳洲國立大學天文學教授施密特（Brian Schmidt）、以及42歲的美國約翰霍普金斯大學天文學教授黎斯（Adam Riess）。三人透過超新星的研究而觀測到宇宙以極快速度加速擴張的重要發現，不但改變了天文學家過去對宇宙擴張的看法，也讓他們嘗到獲諾貝爾獎肯定的甜美果實。

瑞典皇家科學院在頌詞中指出，近一百年來，我們已知道宇宙是因一百四十億年前的宇宙大爆炸而擴張，但透過Saul Perlmutter等三人對超新星的觀測，則讓我們進一步知道宇宙正加速擴張，這過程就如同我們將一顆球丟向半空中，但我們卻沒看到球因重力吸引而往下掉，反而是加快速度消失於空中，而宇宙的擴張現象就如同這顆球的軌跡般，令人感到驚訝。

不過，大家不免好奇，我們要如何知道宇宙有沒有擴張呢？中央大學天文所教授黃崇源表示，其實三人是藉由觀測Ia型超新星發現到宇宙正加速擴張中。他說，一般人印象中的「超新星」大都是發生在重質量星球演化末期的核塌縮型超新星。隨著恆星演化進入末期，星球核心融合產生鐵後，因為缺乏新能量來源，導致無法抵抗外部重力而塌陷成中子星或黑洞，造成星球外層物質向外爆炸，而形成「核塌縮型超新星」爆炸。

然而，Saul Perlmutter等三人所觀測的Ia型超新星成因則不同於「核塌縮型超新星」的演化歷程，黃崇源說，「Ia型超新星」主要是因白矮星失控的熱核融合而造成恆星的瓦解。由於Ia型超新星釋放出的能量十分固定，因此也被用來作為距離測量的標準值。簡單來說，當科學家了解Ia型超新星的實際亮度後，就能從觀測到的Ia型超新星亮度來判斷它們的距離究竟有多遠。