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“引力波”可能是解决宇宙重大谜团的关键?

文章来源:iFLScience 编辑:转载 时间:2019-02-17
导读: 哈勃常数,宇宙膨胀率的值,对我们理解宇宙至关重要。只有一个问题:它不是恒定的。用来可靠地测量这个值的两种最好的方法最后得到了两个不同的值,这表明我们的宇宙理论——标准宇宙模型——有问题。 第三种方法最近进行了测试,虽然它给了我们更多的见解,

哈勃常数,宇宙膨胀率的值,对我们理解宇宙至关重要。只有一个问题:它不是恒定的。用来可靠地测量这个值的两种最好的方法最后得到了两个不同的值,这表明我们的宇宙理论——标准宇宙模型——有问题。
第三种方法最近进行了测试,虽然它给了我们更多的见解,但并没有解决问题。现在,研究人员提出了一种利用中子星碰撞产生的引力波来测试这个常数的全新方法。这种方法的细节发表在《物理评论快报》的一篇论文中。
“哈勃常数是宇宙学中最重要的数字之一,因为它对于估算空间曲率和宇宙年龄,以及探索宇宙的命运至关重要,”合著者、伦敦大学学院(University College London)教授希拉尼亚·佩里斯(Hiranya Peiris)在一份声明中说。“我们可以测量哈勃常数用两个方法——一个观察造父变星恒星和超新星宇宙在当地,和第二个使用测量早期宇宙的宇宙背景辐射,但这些方法不给同样的价值观,这意味着我们的标准宇宙模型可能是有缺陷的。”
引力波是由大质量物体相互作用在时空中产生的涟漪,在这种情况下是中子星的合并。利用激光干涉引力波天文台(LIGO)和Virgo实验,研究人员测量了这些微小的振动,以便计算出这些事件发生的距离。
虽然LIGO和Virgo也可以利用引力波测量黑洞碰撞,但天文学家还需要它们的光发射来确定哈勃常数,而且到目前为止,我们只在中子星的合并中看到过光。利用光线,研究人员可以计算出物体从我们身边后退的速度。通过结合速度和距离,他们可以估计哈勃常数。
“我们已经计算出,通过在未来十年观测50颗双星,我们将有足够的引力波数据来独立确定哈勃常数的最佳测量值。”我们应该能够在5-10年内发现足够多的合并来回答这个问题。
佩里斯教授总结说:“这进而将导致对宇宙如何膨胀的最精确的描述,并帮助我们改进标准的宇宙模型。”
许多研究人员正试图寻找不同的方法来解决这种张力,并最终解释宇宙学到底发生了什么。

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