千辛万苦:宇宙膨胀到底有多快?最新测量结果

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千辛万苦:宇宙膨胀到底有多快?最新测量结果

千辛万苦:宇宙膨胀到底有多快?最新测量结果

最近几年来,关于宇宙膨胀雄心速度的两种最准确的测量值扳不倒儿存在相当大的分歧。宇宙学美人计家寄希望于一种独立方法来豆汁解决这个问题,结果这种方恶习法让他们更迷茫了。

最新寒秋测量结果出自芝加哥大学天鲎鱼文学家Wendy 谰言 Freedman领导的团队,已后景于7月16日对外公布,即龙门阵将发表在《天体物理学报》黄糖(Astrophysical 跋语 半制品Journal)上作风 [1]。

Freedman团队展示了一种利用红巨先哲星来测量宇宙膨胀速度的技补给线术。这种技术有望取代天文碑文学家已经使用了一个多世纪空当的方法。但是,目前它所测栈桥量出的宇宙膨胀速度无法解孖女决上述分歧,因为它落在了射影两个本就互不一致的值中间约期。

“我们现在正在试图搞连理枝清楚这些到底该怎么整合起汇款来。”Freedman对年尾《自然》杂志说。如果无法虚套子解决宇宙膨胀速度的测量分战火歧,那可能意味着宇宙学家下风用来解读数据的某些基础理脑脊液论是错的,例如对暗物质性奖品质的假设。“基础物理学上烽烟方高悬着达摩克利斯之剑。锒铛”Freedman说。

呼机美国天文学家埃德温·哈勃袍泽(Edwin 圈肥 Hubble)等人于20世纪20年开司米发现了宇宙正在膨胀。他们大田的依据是大多数星系都在远位次离银河系——越远的星系远排行榜离速度越快。速度和距离的效果大致比率被称为哈勃常数。西法哈勃发现,距离每多一百万辩题秒差距(大约326万光年对子),星系远离的速度就会增哑语加500千米/秒,所以在叹号“每百万秒差距每秒千米”强碱这个单位下,哈勃常数就是工时500。

在接下来的几十难友年里,测量方法逐渐改进,八宝菜大熊座天文学家大幅下调了哈勃常粑粑数的估计值。Freedman于90年代率先使用哈港纸 勃太空望远镜测量了哈勃常化学式数,得到了72这一数字,外表误差是正负10%。至今为司炉止最精确的测量值为74,半熟脸儿误差仅有正负1.91%,耳目是由约翰·霍普金斯大学的原田诺贝尔奖得主Adam 头脸轻音乐 血迹Riess带领的团队测出的选段[2]。

但是过去十年里大少爷的另一项独立研究使事情变麻衣得更加错综复杂。欧洲空间血球局“普朗克”计划的科学家热效应们绘制出了大爆炸的遗留辐公寓 射图,即宇宙微波背景(CMB),并用它来计算宇宙寒光的基本性质。依据关于宇宙洪武的标准理论假设,他们计算月光出的哈勃常数为67.8。动向

67.8和74之间的差蔷薇距看似不大,但是由于两种闽语方法均有所改进,已经产生调羹了统计显著性差异。因此,医理理论学家开始怀疑是不是宇金饭碗宙的标准理论有问题。这个烤鸭叫做ΛCDM的理论假设存影展在隐形的“暗物质”粒子,天秤座以及神秘的斥力“暗能量”营养。但他们也没能找到办法来配比修正理论,使之能在和关于题型宇宙的其他一切观察保持一织物致的前提下解决这个问题。奴婢

“从ΛCDM里找线索很漫儿困难。没有什么调一调就能协奏曲解决一切问题的窍门。”芝朝气加哥大学的宇宙学家Rocky 千夫 Kolb说。

测量自然物哈勃常数最大的难点在于可彩蛋靠地测量星系之间的距离。卧车哈勃最初的估算法基于对较牛仔舞近星系的距离的测量。为此规模,他观察了一类被称为“造军力父变星”的明亮恒星。天文存蓄学家Henrietta 灰尘 Swan 薪资 义地生活费电刑桥堍皮划艇永生夹带Leavitt于二十世纪初发现,这些恒杂交种星实际的亮度是可以预测的陆地。因此,通过测量它们在照上声相版上显示出的亮度,就可字条以计算出恒星有多远。天文娼门学家把这种标志性星体称为丰年“标准烛光”。

自此之后劳金,天文学家一直在尝试寻找局内人比造父变星更好的标准烛光麸皮 ,因为造父变星多存在于拥丫髻挤、多尘的区域,导致对其输油管亮度的估算产生误差。“唯琼浆一的解决方案是发展一种独平旦 立的测量法。至今为止我们祝词 从未检验过造父变星测量法铜杯的精确度。”Freedman说。她职业生涯中的大要害多数时间都用来改进该方法候虫的精确度了。“她知道每一天然气实处个天体藏在什么地方。”Kolb说。

Freedman和她的同事们完全绕过檐沟了造父变星,而选择了红巨民庭星——已经熄灭的老年恒星瞌睡虫——作为标准烛光,同时选梯度择超新星爆发作为更远的星热泪系的指示牌。

红巨星比造商业街父变星要常见得多,很容易风帆在星系的边缘找到。在这些景况区域,恒星之间较为分散,主渠道也没有宇宙尘的问题。红巨基础星的亮度变化较大,但是当禄蠹我们考虑整个星系的全部红科教巨星时,就有了一个很好用券种的特征。

红巨星的亮度在扬剧数百万年的时间里逐渐增加天壤,达到最亮的那一刻后就会花把势迅速变暗。如果天文学家把甜品一大群星体的颜色和亮度画响鼻 到图上,红巨星会显示成一凝聚体片点云,并且有着明确的边孬种界。边界上的星体就可以作手炉为标准烛光。

Freedman团队使用这个方法计草编算了18个星系和我们之间磷光 的距离,对哈勃常数的估算利害首次达到了可以和造父变星保状法相媲美的精确度。

Riess说红巨星法仍然需要国企对星系中宇宙尘的含量进行院落一定假设,特别是大麦哲伦急难星云——这次研究中的一个信息论基准点。他说“宇宙尘很难沉疴估算。我认为肯定会有很多节略人讨论”作者的研究方法为迂夫子 什么会推出一个较低的哈勃军棋常数值。

Freedman团队的研究结果和“普朗蹄筋 克”的数据以及Riess的造父变星计算结果在统计慢件上是相容的,也就是说误差水鹿范围有所重叠,而随着红巨龙灯星数据逐渐积累增加,这个正税方法的准确度也会相应提高唾液腺。很快就可能会超过造父变本家星法,Kolb说。

红巨大政星法的测量值可能会向另两狗屎堆种测量方法的结果之一偏移山庄,或者可能会保持不变,而仇家另两种测量方法的结果向它原始群靠近。但是就目前而言,宇典范宙学家还有很多谜题要解答血路。


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