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来自研究机构

哈勃常数的新测量增加了宇宙的神秘感

日期:
2019年10月23日
来源:
加州大学戴维斯分校
简介:
对宇宙膨胀速度的新测量增加了一个日益增长的谜团:用不同的方法对一个基本常数的估计不断给出不同的结果。
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完整的故事

由加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)的天文学家领导的对宇宙膨胀率的新测量增加了一个日益增长的谜团:用不同方法对一个基本常数的估计不断给出不同的结果。

加州大学戴维斯分校(UC Davis)的物理学教授克里斯·法斯纳赫特(Chris Fassnacht)说:“有很多令人兴奋的事情,有很多神秘的东西,在我看来,这很有趣。”他是国际夏普/霍利科合作组织的成员,该组织利用夏威夷的W.M.凯克望远镜进行了测量。

一篇关于这项工作的论文发表在皇家天文学会月刊

哈勃常数描述了宇宙的膨胀,用千米每秒每百万秒差距表示。它使天文学家能够计算出宇宙的大小和年龄以及物体之间的距离。

研究生Geoff Chen, Fassnacht和他的同事们观察了来自极遥远星系的光,这些光在光源和地球之间的星系(及其相关的暗物质)的透镜效应下被扭曲并分裂成多个图像。通过测量光线通过前景透镜不同路径的时间延迟,研究小组可以估算哈勃常数。

利用夏威夷的W.M.凯克望远镜上的自适应光学技术,他们得出了每百万秒差距每秒76.8公里的估计。因为1秒差距是30万亿公里多一点,而1百万秒差距是100万秒差距,这是一个非常精确的测量。2017年,hollicow团队使用相同的方法和哈勃太空望远镜的数据发布了71.9的估计。

新物理学的线索

新的SHARP/ holicow估计与约翰霍普金斯大学的亚当·赖斯领导的一个小组在2003年通过测量一组被称为造父变星的变星得出的结果相当。但它与哈勃常数的估计有很大的不同,这是基于宇宙微波背景的一种完全不同的技术。假设宇宙的标准宇宙学模型是正确的,这种基于大爆炸余辉的方法得出哈勃常数为67.4。

芝加哥大学的温迪·弗里德曼(Wendy Freedman)和他的同事根据遥远的红巨星和超新星的亮度估算出的哈勃常数为69.8,接近于弥补这一差距。

在超过3000万万亿公里的距离上,每秒5到6公里的差异可能看起来不多,但这对天文学家来说是一个挑战。它可能会给我们提供一个线索,让我们发现一种超越目前对宇宙理解的新物理学。

另一方面,这种差异可能是由于方法中的一些未知偏差造成的。一些科学家曾预计,随着估算的准确性提高,这种差异会消失,但从遥远天体测量到的哈勃常数与从宇宙微波背景中得出的哈勃常数之间的差异似乎越来越明显。

“越来越多的科学家认为这里存在真正的紧张关系,”陈说。“如果我们试图提出一个理论,它必须同时解释一切。”

该论文的其他作者有:德国加兴马克斯普朗克天体物理研究所的Sherry Suyu, Inh Jee和Simona Vegetti;christian Rusu,日本国立天文台,东京;瑞士洛桑联邦理工学院的James Chan、Vivien Bonvin、Martin Millon和Frederic Courbin;Kenneth Wong和Alessandro Sonnenfeld, Kavli宇宙物理与数学研究所,东京;马修·奥格,英国剑桥大学;Stefan Hilbert, Exzellenzcluster Universe, Garching,德国;Simon Birrer, Xuheng Ding, Anowar Shajib和Tommaso Treu, UCLA;荷兰格罗宁根大学的Leon Koopmans和John McKean;David Lagattuta,法国里昂天体物理研究中心;Aleksi Holkala, Tuusula,芬兰; and Dominique Sluse, Leiden University, the Netherlands.

这项工作是由国家科学基金会资助的。

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故事来源:

材料所提供的加州大学戴维斯分校。原著作者:安迪·费尔。注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. Geoff C- f Chen, Christopher D Fassnacht, Sherry H Suyu, Cristian E Rusu, James H H Chan, Kenneth C Wong, Matthew W Auger, Stefan Hilbert, Vivien Bonvin, Simon Birrer, Martin Millon, lsamon V E Koopmans, David J Lagattuta, John P McKean, Simona Vegetti, Frederic Courbin, Xuheng Ding, Aleksi Halkola, Inh Jee, Anowar J Shajib, Dominique Sluse, Alessandro Sonnenfeld, Tommaso Treu。从三个具有自适应光学成像的延时引力透镜系统清晰地观察H0LiCOW: H0皇家天文学会月刊, 2019;49 (2): 1743 doi:10.1093 / mnras / stz2547

引用此页

加州大学戴维斯分校。“哈勃常数的新测量增加了宇宙的神秘感。”《科学日报》。《科学日报》,2019年10月23日。< www.koonmotors.com/releases/2019/10/191023150327.htm >。
加州大学戴维斯分校。(2019年10月23日)哈勃常数的新测量增加了宇宙的神秘感。《科学日报》。2023年6月24日检索自www.koonmotors.com/releases/2019/10/191023150327.htm
加州大学戴维斯分校。“哈勃常数的新测量增加了宇宙的神秘感。”《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2019/10/191023150327.htm(2023年6月24日访问)。

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