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科学家得出迄今为止宇宙膨胀率的最精确的测量结果

火星X计划 6761

前言:

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天文学家已经提出了迄今为止最精确的测量宇宙膨胀速度的方法,而且毫无疑问,宇宙膨胀速度似乎仍在加速之中。

这种增长的速度并不令人震惊,我们已经怀疑了一段时间了。这个测量所做的就是把巧合的几率降低到5千分之一,这意味着我们真的需要一些聪明的新想法来解释它。

经过六年的测量,基于相当巧妙地使用美国宇航局的哈勃望远镜,天文学家已经计算出我们宇宙的伸展率只有2.3%的不确定性。

我们知道空间正在扩张。这个膨胀的空间背后的推动,无论是什么,都是用一个数字来量化的--哈勃常数,以每秒每公里数来表示。

正如您可能预想的那样,科学家用来得出这个数字的工具产生了稍微不同的答案。大多数人倾向于说,宇宙正在扩展到70公里每秒每百万秒差距(约44英里每秒每百万秒差距)。

但有一个工具得出了截然不同的结果。通过分析宇宙微波背景--138亿年前光仍然在太空中传播的回声--普朗克飞行任务得出了一个接近67.8公里每秒每百万秒差距(约42英里每秒每百万秒差距)的数字。

这看起来并没有太大的区别,但足以让天文学家暂停下来。

这项最新研究的首席研究员,来自太空望远镜科学研究所(STScI)和约翰斯·霍普金斯大学(JohnsHopkins University)的首席研究员亚当·里斯(Adam Riess)说:“团队真的在努力理解这种差异的含义。”

像哈勃和普朗克这样的结果只是证实宇宙在遥远的过去可能扩张得更慢。

不过,物理学家和天文学家不喜欢在“可能”上赌博。因此,他们寻找更多的方法来完善这些数字,希望它们要么走到一起,要么揭示我们所遗漏的东西。

里斯的团队使用哈勃望远镜收集被称为造父变星的物体的数据。它与超新星发出的光非常相似,造父变星的星光被认为非常可靠的。

这项研究的研究人员首先研究了我们银河系中的造父变星,以完善视亮度和距离的相关性。

现有的数据仅基于少数距离地球300至1600光年的造父变星。

这个小组认为他们可以做得更好,所以他们想出了一种方法来将哈勃望远镜推向极限,并收集6000至12000光年外的造父变星的信息。

为了测量他们的确切距离,他们观察了地球绕太阳运行时位置的变化。为了让你了解视差变化是什么样子,想象一下,试着确定150公里(约100英里)以外的一粒沙子那么宽的距离。

他们通过测量每个恒星的位置一千次来完成这个疯狂的壮举。

里斯说:“你在测量两颗恒星之间的分离,不只是在照相机上的一个地方,而是一次又一次地测量,减少了测量中的误差。”

有了更好的造父变星数据,他们在遥远的星系中搜索了这些恒星,并得出了一个更接近73.45±1.66公里每秒每百万秒差距(45.64±1.03英里每秒每百万秒差距)的数字,从而将这个数字的不确定性降低到了创纪录的2.3%。

里斯现在计划收集另外50颗造父变星的数据,并进一步提高精度。这使得在宇宙生命周期上的测量差异更不可能是巧合。

它是一种神秘的力量叫做暗能量吗?需要改变我们对宇宙形状的看法吗?一种神秘的物理形式叫做暗辐射?

现在就下注吧,因为物理学即将变得怪异。

标签: #膨胀率测定 #膨胀率实验