哈勃望遠鏡發現宇宙膨脹比預想要快,或將發現新的物理學理論

不得不感嘆人類科學技術進步的飛快啊,美國宇航局最近指出哈勃望遠鏡最新的測量結果證實,宇宙膨脹的速度要比之前科學家們所預測的快9%左右。

約翰霍普金斯大學的諾貝爾獎獲得者亞當·里斯指出,現在的發現不是我們所期待的。在這項研究中里斯和他的超新星狀態方程團隊分析了來自太陽系附近大麥哲倫星雲內的70顆恆星的光芒。

哈勃望遠鏡發現宇宙膨脹比預想要快,或將發現新的物理學理論

宇宙的膨脹速度比預期的要快9%

他們使用了一種新的方法來捕捉這些恆星的快速圖像。這些被稱為造父變星的恆星光變週期(即亮度變化一週的時間)與它的光度成正比,靠著這些變化比率可以測量附近星系間的距離。哈勃通常通常測量恆星的方法非常耗時,望遠鏡每繞地球運行90分鐘只能觀測一顆恆星。研究人員使用了一種新的方法,讓哈勃望遠鏡作為一個移動的點來同時觀測造父變星群。這樣在哈勃繞地球一週的時間內可以同時觀測到12個造父變星。藉助這些新數據,科學家們能夠加強宇宙距離階梯(宇宙距離階梯是指測量浩瀚宇宙大小的方法)的基礎。這有助於確定宇宙中的距離,計算哈勃常數,以及宇宙膨脹的增速值。

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大爆炸理論是一種宇宙學模型

研究小組將哈勃的測量結果和位於智利的陣列望遠鏡的觀測結果結合起來,然後由來自智利,美國和歐洲的天文學家共同進行分析。他們通過觀測一顆恆星在經過它雙星系統中另一顆恆星時的光線黯淡變化,對大麥哲倫星雲進行了距離測量。這些綜合數據幫助了SH0ES團隊改進了造父變星的真實亮度。有了這個更加精準的結果研究小組就可以利用爆炸的超新星向太空深處探索,精確宇宙距離階梯的其餘部分。隨著研究小組的測量變得越來越精確,他們對哈勃常數的計算與他們預期的結果仍有出入。先前對早期宇宙膨脹的觀測是由歐洲航天局的普朗克衛星根據大爆炸後的普朗克時間進行得到的結果。

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新的測量是基於大爆炸後的宇宙距離階梯

里斯解釋說,這不僅僅是兩個結果不一樣的實驗,我們正在衡量一些此前學者們沒有想到的東西,一個是測量今天宇宙膨脹的速度,正如我們現在進行的,另一個是預測基於早期宇宙中存在的物理學對宇宙膨脹速的測量。如果這兩個數值不一樣,那麼在早期宇宙的模型和今天宇宙的模型這兩者我們可能遺漏了某些重要東西。

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諾貝爾物理學獎獲得者亞當.里斯

為什麼存在這種差異,雖然這位諾貝爾物理學獲得者沒有確切的答案來解釋,但他和他的SH0ES團隊將繼續微調哈勃常數,目的是為了將測試中的不確定性降低到1%,現在最新的測量結果將宇宙膨脹速度的不確定性從2001年的10%下降到2009年的5%,目前在本研究中降低到1.9%。


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