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天文学和空间

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哈勃问题:快速扩大的宇宙辩论

22 Jul 2020 詹姆斯Dacey

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宇宙正在以加速率扩展,但扩展的速度有多快?

我们以为我们知道这个问题的答案。但最近的调查结果对我们的理解表示怀疑。

这个故事在20世纪20年代开始于美国。然后,大多数天文学家都认为我们的银河系已经存在 - 这是整个宇宙。

但天文学家Edwin Hubble的观察将改变我们对宇宙的理解。

在前十年中,美国天文学家亨丽蒂塔Swan Leavitt已经确定了一种称为Cepheid变量的一类脉动星之间的亮度和时期之间的关系。

这种关键的发现使天文学家能够准确地预测与这些恒星的距离,提供一种宇宙卷尺,用于测量比以前更大的距离更大的距离。

在研究螺旋星云中的Cepheid变量,哈勃意识到这些星星必须远远超出我们的银河系。

这导致了实现银河系只是许多星系中的一个星系。

很快,哈勃发现几乎所有这些星系都远离我们。这导致比利时宇宙学家GeorgesLemaître得出结论,宇宙正在扩大。

哈勃和Lemaître独立地派生了一种数学关系来描述这种扩展。星系的衰退速度(v)等于其距离(d)乘以霍布常数的距离 - 一个值,该值描述了当前时间的扩展速率。

传统上,通过使用已知亮度的天文对象测量星系的距离和衰退速度来确定霍布尔常数。这些所谓的“标准蜡烛”包括1A型超新星 - 基本上是爆炸的白矮星,具有一定的临界质量。

现在,让我们前进到2013年。

通过分析普朗克使命的宇宙微波背景的地图,天文学家能够计算我们最精确的价值,距离哈勃恒定的最精确值:每兆欧每秒67.4公里。

本身就是很难让你的头围绕哈勃恒定的手段。但它很重要,因为它决定了宇宙的年龄,我们对如何发展的理解。

因此,当诺贝尔奖获奖者亚当·亚丹·亚丹·亚丹·亚丹·亚当·亚当队的项目抵达哈勃常数的价值明显较高的项目时,这是一个大震惊:每兆帕的每秒73.2公里。这一价值会建议宇宙比我们想象的更年轻。

Riess领导了SH0ES项目,涉及测量我们的老朋友的Cepheid变量,相同类型的明星,使Swann Leavitt和哈勃的突破。

SH0ES结果似乎被另一个项目备份,具有古怪的名称H0LICOW。

该项目由Sherry Suyu领导,使用另一种智能化方法计算霍布尔常数:从Quasars发出的光的重力透镜。这些是发光的活性半乳核,其表现出亮度变化。

展望未来,如果普朗克测量和哈勃常数的局部测量之间的差异变得更强大,那么我们可能正在寻找新物理学。

霍布尔常数的另一个不同的测量可以来自新出现的引力波天文领域。

从理论上讲,天文学家可以通过观察由两个中子恒星的合并发出的引力波和光来获得哈勃常数的精确值。但不幸的是,这些令人难以置信的精力充沛的事件,被称为千龙狗,在证明是几乎没有。

了解更多关于该的信息 哈勃不断的谜 在7月2020年的问题上 物理世界.

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