|
在爭(zhēng)論的焦點(diǎn)上我們可以增加另一種方法來測(cè)量宇宙的膨脹，這可能是今天宇宙學(xué)中最激動(dòng)人心的事情。
星系團(tuán)SDSS J0915+3826的引力透鏡效應(yīng) 照片:歐洲航天局/哈勃 宇宙在膨脹。對(duì)最遠(yuǎn)可探測(cè)到的電磁輻射的測(cè)量預(yù)測(cè)了膨脹率的一個(gè)值，但從較近的物體收集的測(cè)量顯示了不同的值。如果這兩個(gè)值真的不相容，這可能是目前用來描述宇宙演化的宏大理論被打破的跡象?，F(xiàn)在，一組科學(xué)家對(duì)他們發(fā)明的一種新方法感到興奮，這種方法較少依賴于人類對(duì)宇宙運(yùn)行方式的假設(shè)。
“我們的方法對(duì)宇宙學(xué)模型的選擇不敏感，”來自馬克斯·普朗克天體物理研究所的伊恩·杰是這項(xiàng)研究的第一作者，他告訴天文在線網(wǎng)站?！斑@是我們真正想要強(qiáng)調(diào)的東西?！?/span> 上世紀(jì)20年代，埃德溫·哈勃讓天文學(xué)家相信，遠(yuǎn)處的物體正在遠(yuǎn)離我們，但它們后退的速度，即所謂的“哈勃常數(shù)”，從那以后一直是一個(gè)有爭(zhēng)議的話題。新的望遠(yuǎn)鏡導(dǎo)致新的觀察,像那些由普朗克衛(wèi)星確定了的哈勃常數(shù)等于67.4公里每秒每百萬秒差距——意味著每326萬光年距離(稱為百萬秒差距),對(duì)象似乎每小時(shí)遠(yuǎn)離對(duì)方另一個(gè)67.4公里。但是，通過對(duì)附近光源的一系列特性的觀察，我們發(fā)現(xiàn)了膨脹率的其他值，而且總是更大。
物理學(xué)家們現(xiàn)在爭(zhēng)論的是這些值是否真的更大，如果是的話，這是否是由于他們計(jì)算到這些物體的距離的方式不同，還是它真的是一個(gè)未被發(fā)現(xiàn)的物理學(xué)的標(biāo)志?！稄V達(dá)》雜志的一篇優(yōu)秀文章總結(jié)了這個(gè)故事及其戲劇性。
這個(gè)問題主要取決于測(cè)量物體的距離有多困難?？茖W(xué)家們通常依靠已知亮度的物體，即標(biāo)準(zhǔn)燭光——更亮，更近；更暗，更遠(yuǎn)。這些天體包括閃爍速度取決于它們的亮度的某些超新星和恒星?？茖W(xué)家可能還會(huì)依賴所謂的標(biāo)尺，即已知大小的物體，其距離可以根據(jù)它們?cè)谔炜罩谐霈F(xiàn)的大小來計(jì)算。 杰解釋說，其中一個(gè)測(cè)量哈勃常數(shù)的叫好力考(它聽起來的發(fā)音)的小組，他們使用其中一種尺度方法來確定距離，現(xiàn)在已經(jīng)改進(jìn)了這種方法，使它更少地依賴于人類的假設(shè)。這種方法計(jì)算一個(gè)遙遠(yuǎn)物體的半徑(稱為引力透鏡)，并將其用作標(biāo)尺;根據(jù)發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的論文，這把尺子可以幫助提供標(biāo)準(zhǔn)燭光超新星精確的絕對(duì)距離。
當(dāng)你觀察一個(gè)像星系一樣巨大的物體時(shí)，你會(huì)在它周圍看到許多明亮的物體，因?yàn)樗薮蟮囊ο裢哥R一樣扭曲光線(因此得名“引力透鏡”)。有時(shí)背景物體甚至?xí)で森h(huán)形。如果一個(gè)背景物體在閃爍，那么它的每個(gè)圖像可能在不同的時(shí)間閃爍，這取決于彎曲的光傳播的距離?？茖W(xué)家們還可以測(cè)量在這些遙遠(yuǎn)星系中進(jìn)行軌道運(yùn)動(dòng)的恒星的速度，從而揭示星系的引力勢(shì)和質(zhì)量。結(jié)合這些信息，他們可以計(jì)算出到透鏡星系的距離和大小。 然后，研究人員可以使用透鏡星系作為標(biāo)準(zhǔn)尺和校準(zhǔn)器來計(jì)算到某些超新星的絕對(duì)距離(一種傳統(tǒng)上用來確定哈勃常數(shù)的超新星)。這使得他們能夠以一種較少依賴人類假設(shè)的方式來計(jì)算常數(shù)，比如宇宙中存在多少暗物質(zhì)和暗能量。
通過他們的新方法，僅僅基于兩個(gè)物體研究人員就計(jì)算出了一個(gè)宇宙膨脹值。他們得出了一個(gè)非常高的82.4千米/秒每百萬秒的結(jié)果，但是因?yàn)榻y(tǒng)計(jì)誤差太大了所以這還不值得考慮。畢竟，這項(xiàng)研究只是一個(gè)試點(diǎn)。 約翰霍普金斯大學(xué)天文學(xué)家、哈勃望遠(yuǎn)鏡常數(shù)測(cè)量團(tuán)隊(duì)輸斯的負(fù)責(zé)人亞當(dāng)賴斯在電子郵件中告訴天文在線網(wǎng)站，這個(gè)結(jié)果不是決定性的，但“很高興看到人們?cè)趯ふ姨娲椒?，所以值得支持?！?/span>
昆士蘭大學(xué)的澳大利亞天體物理學(xué)家塔瑪拉戴維斯在《科學(xué)》雜志的一篇附帶評(píng)論中寫道，“在試圖找出不同技術(shù)之間差異的來源時(shí)，消除對(duì)假設(shè)的依賴非常重要?！?/span> 測(cè)定哈勃常數(shù)的方法有很多種，可能是用標(biāo)準(zhǔn)的蠟燭和尺子，也可能是用碰撞的中子星(盡管我們實(shí)際上需要探測(cè)更多的碰撞的中子星，這種方法才能奏效)。
杰告訴天文在線,好力考團(tuán)隊(duì)計(jì)劃盡快減少他們的實(shí)驗(yàn)誤差，并通過測(cè)量更多的透鏡和透鏡內(nèi)恒星的運(yùn)動(dòng)來用他們的方法確定恒星的距離。 哈勃常數(shù)的討論對(duì)物理學(xué)家來說仍然很重要，因?yàn)樗砹艘粋€(gè)我們最成功的宇宙理論被打破的地方——一個(gè)新思想和新實(shí)驗(yàn)揭示宇宙真正運(yùn)作方式的地方。 作者: Ryan F. Mandelbaum FY: 蘑菇 如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除 轉(zhuǎn)載還請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處 選文：天文志愿文章組- 翻譯：天文志愿文章組-蘑菇 審核：天文志愿文章組- 終審：天文志愿文章組- 排版：天文志愿文章組-零度星系 美觀：天文志愿文章組- 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學(xué)名詞 3.原文來自：https:///a-new-way-to-measure-cosmic-distance-could-help-solve-a-1838071326 本文由天文志愿文章組-蘑菇翻譯自Ryan F. Mandelbaum的作品，如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請(qǐng)于三十日以內(nèi)聯(lián)系運(yùn)營(yíng)者刪除。 注意：所有信息數(shù)據(jù)龐大，難免出現(xiàn)錯(cuò)誤，還請(qǐng)各位讀者海涵以及歡迎斧正。 結(jié)束，感謝您的閱讀與關(guān)注 全文排版：天文在線（零度星系） 轉(zhuǎn)載請(qǐng)取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處 浩瀚宇宙無限寬廣 穹蒼之美盡收眼底 |
|
|
