科學家得出迄今爲止宇宙膨脹率的最精確的測量結果

科學家得出迄今為止宇宙膨脹率的最精確的測量結果

天文學家已經提出了迄今為止最精確的測量宇宙膨脹速度的方法,而且毫無疑問,宇宙膨脹速度似乎仍在加速之中。

這種增長的速度並不令人震驚,我們已經懷疑了一段時間了。這個測量所做的就是把巧合的幾率降低到5千分之一,這意味著我們真的需要一些聰明的新想法來解釋它。

經過六年的測量,基於相當巧妙地使用美國宇航局的哈勃望遠鏡,天文學家已經計算出我們宇宙的伸展率只有2.3%的不確定性。

我們知道空間正在擴張。這個膨脹的空間背後的推動,無論是什麼,都是用一個數字來量化的--哈勃常數,以每秒每公里數來表示。

科學家得出迄今為止宇宙膨脹率的最精確的測量結果

正如您可能預想的那樣,科學家用來得出這個數字的工具產生了稍微不同的答案。大多數人傾向於說,宇宙正在擴展到70公里每秒每百萬秒差距(約44英里每秒每百萬秒差距)。

但有一個工具得出了截然不同的結果。通過分析宇宙微波背景--138億年前光仍然在太空中傳播的回聲--普朗克飛行任務得出了一個接近67.8公里每秒每百萬秒差距(約42英里每秒每百萬秒差距)的數字。

這看起來並沒有太大的區別,但足以讓天文學家暫停下來。

這項最新研究的首席研究員,來自太空望遠鏡科學研究所(STScI)和約翰斯·霍普金斯大學(JohnsHopkins University)的首席研究員亞當·里斯(Adam Riess)說:“團隊真的在努力理解這種差異的含義。”

像哈勃和普朗克這樣的結果只是證實宇宙在遙遠的過去可能擴張得更慢。

不過,物理學家和天文學家不喜歡在“可能”上賭博。因此,他們尋找更多的方法來完善這些數字,希望它們要麼走到一起,要麼揭示我們所遺漏的東西。

里斯的團隊使用哈勃望遠鏡收集被稱為造父變星的物體的數據。它與超新星發出的光非常相似,造父變星的星光被認為非常可靠的。

這項研究的研究人員首先研究了我們銀河系中的造父變星,以完善視亮度和距離的相關性。

現有的數據僅基於少數距離地球300至1600光年的造父變星。

這個小組認為他們可以做得更好,所以他們想出了一種方法來將哈勃望遠鏡推向極限,並收集6000至12000光年外的造父變星的信息。

為了測量他們的確切距離,他們觀察了地球繞太陽運行時位置的變化。為了讓你瞭解視差變化是什麼樣子,想象一下,試著確定150公里(約100英里)以外的一粒沙子那麼寬的距離。

科學家得出迄今為止宇宙膨脹率的最精確的測量結果

他們通過測量每個恆星的位置一千次來完成這個瘋狂的壯舉。

里斯說:“你在測量兩顆恆星之間的分離,不只是在照相機上的一個地方,而是一次又一次地測量,減少了測量中的誤差。”

有了更好的造父變星數據,他們在遙遠的星系中搜索了這些恆星,並得出了一個更接近73.45±1.66公里每秒每百萬秒差距(45.64±1.03英里每秒每百萬秒差距)的數字,從而將這個數字的不確定性降低到了創紀錄的2.3%。

里斯現在計劃收集另外50顆造父變星的數據,並進一步提高精度。這使得在宇宙生命週期上的測量差異更不可能是巧合。

它是一種神秘的力量叫做暗能量嗎?需要改變我們對宇宙形狀的看法嗎?一種神秘的物理形式叫做暗輻射?

現在就下注吧,因為物理學即將變得怪異。


分享到:


相關文章: