迄今最精確宇宙膨脹速度測得

  來源:科技日報劉霞2018-07-18
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據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道,一個國際研究團隊聯(lián)合利用兩臺天文望遠鏡來確定星系距離,對宇宙膨脹速度進行了迄今最精確的測量。新研究與此前結(jié)果相差較大,這表明暗物質(zhì)等或許比我們想象得更怪異,也可能存在未知粒子。

宇宙膨脹速度通常稱為哈勃常數(shù)。了解自138億年前大爆炸以來宇宙的膨脹速度有多快,有助于科學(xué)家回答有關(guān)宇宙從何而來以及未來將往何處去等最基本問題。

諾貝爾物理學(xué)獎獲得者、美國約翰·霍普金斯大學(xué)教授亞當(dāng)·里斯領(lǐng)導(dǎo)的團隊在新一期美國《天體物理學(xué)雜志》上發(fā)表論文說,最新測得的哈勃常數(shù)值為73.5公里/(秒·百萬秒差距)。1百萬秒差距約為326萬光年,即一個星系與地球的距離每增加326萬光年,其遠離地球的速度就增加73.5公里/秒。

研究人員解釋,測量星系距離的一個常用標(biāo)尺是被稱為“量天尺”的造父變星,它們是一類特殊的恒星,亮度變化周期與自身光度直接相關(guān),比較其自身亮度和外在亮度,可確定其距離,從而確定臨近星系的距離。

他們利用美國國家航空航天局(NASA)的哈勃太空望遠鏡和歐洲空間局的蓋亞(Gaia)太空望遠鏡,對銀河系內(nèi)50顆造父變星進行了觀測,在此基礎(chǔ)上得到的哈勃常數(shù)的不確定性僅為2.2%,是迄今哈勃常數(shù)不確定性最低的。

另一種測量哈勃常數(shù)的方法是觀察微波背景輻射,這種輻射是宇宙大爆炸的余輝,其細節(jié)特征反映了早期宇宙的特征,可用于推算現(xiàn)今宇宙的膨脹速度。此前,歐空局的普朗克望遠鏡借助這一方法得出的哈勃常數(shù)是67公里/(秒·百萬秒差距)。

研究人員指出,這兩種方法測得的哈勃常數(shù)值差異較大,不能用測量誤差來解釋,可能是當(dāng)前物理學(xué)“標(biāo)準(zhǔn)模型”未能涵蓋的某種事物,比如暗物質(zhì)或暗能量的特殊性質(zhì),或者有未知粒子在“搗鬼”。

(編輯:小妮)


迄今最精確宇宙膨脹速度測得

 

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