臺北市立天文科學教育館

由目前對於宇宙學的研究與理論所知，普遍認為宇宙構成的理論模型是由正常物質、暗能量和暗物質所組成。然而在近期天文物理學家進行的一項研究，對於現行的宇宙學模型提出挑戰，猜測或許在宇宙中根本沒有暗物質。

現行宇宙學中的「暗物質」是指一種完全不會與光、電磁場相互作用的物質，只能透過重力影響發現它的存在。我們看不見它，也不知道它是由什麼組成的，但它可以幫助我們了解星系、行星和恆星的運動與演化模式。

天文物理研究團隊將共變耦合常數宇宙論(CCC)，和除了遙遠星系高速遠離所產生的都卜勒紅位移之外，光子在從遙遠星系傳播到地球的旅途中可能失去能量，這種光子能量隨著穿越距離成正比減弱的效應會導致波長增加而產生紅位移，稱為疲勞光宇宙論(TL)。由此兩種理論結合產生CCC+TL的宇宙模型，推論得出了這項猜想。這個模型結合了兩個想法：宇宙形成初期分化出來的各種力會如何隨著宇宙時間的推移而減弱，以及光在長距離傳播時會損失能量。此項推論經由電腦模擬演算結果，並證明與多項觀測結果相符，例如星系如何擴散以及來自早期宇宙的光是如何演化的。

圖說：CCC+TL與現行的ΛCDM標準宇宙模型中，角直徑距離與紅位移的函數關係。圖表來源：Phys.org

在標準宇宙學中，宇宙的加速膨脹推論是由暗能量所引發，但實際上或許是由於膨脹造成自然界力的效應減弱，而不是由暗能量所造成。而研究人員亦同時分析了近期關於低紅位移星系分布的論文數據以及高紅位移時聲波視界的角距離數據。

天文物理研究團隊勇於挑戰現行宇宙論中對於暗物質的需求，並為新的宇宙學模型提供想法，這項研究或許為探索宇宙的基本性質開闢新途徑。（編輯／蔡承穎）

資料來源：Phys.org