通過測量光在遙遠星系周圍彎曲的方式,一組天文學家已經驗證了早期的發現,即我們的宇宙不僅越來越大,而且比以前想像的要快得多。
唯一的問題是,這些新計算與以前觀察結果的估計不匹配,這表明我們的測量中有問題,或者我們現在正在研究以外的新物理學的影響標準型號。
我們已經知道將近一個世紀的宇宙正在越來越大 - 自從比利時天文學家以來喬治·萊瑪特(GeorgesLemaître)從遙遠的星系中發現的光波拉伸意味著空間在各個方向都從我們身上擴展。
然而,九十年來,我們仍然不確定是什麼原因導致空間膨脹的方式。看起來這種擴展正在加速。
諾貝爾獎獲得者完成的工作布萊恩·施密特(Brian Schmidt)和Nicholas B. Suntzeff在1990年代,一個模型表明宇宙的擴展不是放慢速度,而是在加速。
現在揮之不去的問題是:宇宙的擴張加速速度到底有多快?
這種增加的擴張速率由哈勃常數。
“哈勃常數對於現代天文學至關重要,因為它可以幫助或反駁我們對宇宙的圖片是否由暗能量,,,,暗物質正常物質 - 實際上是正確的,或者如果我們缺少一些基本的東西,”首席研究員Sherry Suyu說來自德國馬克斯·普朗克天體物理學研究所。
但是,哈勃常數存在問題 - 物理學家不能完全同意一個數字。
一項基於哈勃太空望遠鏡的數據的2016年研究產生了最多的研究之一迄今為止,哈勃常數的準確估計值但這與普朗克望遠鏡的觀察結果不同意,該觀察結果衡量了宇宙的宇宙背景輻射。
這意味著我們目前的物理無法解釋宇宙如何像哈勃望遠鏡所指出的那樣快地擴展。
沒有辦法將這些數字排成一列,物理學家並不確信他們真正了解宇宙的運作方式。
去年哈勃發現時,貴族獲獎者亞當·里斯(Adam Riess)解釋說:“您從兩端開始,如果您的所有圖紙都正確並且您的尺寸是正確的,那麼您希望在中間見面。但是現在,目前的末端在中間並不完全相遇,我們想知道為什麼。”
為了一勞永逸地弄清楚,Suyu和她的同事們使用了一種略有不同的技術來測量哈勃常數。
而不是直接測量光,而是一群來自奇妙命名的天文學家H0licow協作(代表H0Cosmograil源泉中的鏡頭使用了五個遙遠星系的重力井周圍的光彎曲的方式,以測量它們從我們身上擴張的速度。
選擇星係是因為它們之間的位置和更遙遠的位置類星體- 其他星系中心空間的超明亮區域。
由於重力在床墊上像一個隱喻的保齡球一樣扭曲了空間,因此用稱為重力鏡頭的現象,類星體的光在重力密集星系周圍彎曲。
鑑於星係不是完美的圓形,這是每個遙遠的類星體的多個圖像。
每個圖像都是光的快照,在銀河系周圍採取了略有不同的路徑。因此,隨著類星體的亮度發生了變化,天文學家可以使用多個圖像來計算哈勃常數 - 星系遠離我們的速度。
“我們的方法是測量哈勃常數的最簡單和直接的方法,因為它僅使用幾何和一般相對論,沒有其他假設,”解釋團隊之一,來自瑞士洛桑(Lausanne)學校理工聯邦的FrédéricCourbin。
使用這些新觀察結果,該團隊能夠將哈勃恆定估計更新為每秒71.9±2.7公里Megaparsec(每秒44.6±1.7英里)。一兆帕的一份大約330萬光年。
這個估計與哈勃望遠鏡估計去年做了。由於新的精確測量值,該團隊能夠計算出該數字準確至3.8%。
但是,儘管數字有多自信,但它仍然與普朗克望遠鏡預測的數字不符,該數字查看了從大霹靂。
該數據表明擴張速度較慢 - 去年,普朗克望遠鏡哈勃常數的估計每兆帕賽車每秒為67.8±0.9公里(每兆帕每秒42.1±0.5英里)。
因此,現在進一步的結果已經確認了兩個數字中的這一差距,這意味著什麼?
這可能是幾件事之一 - 在計算普朗克哈勃常數時做出的假設可能是錯誤的。或者我們可能只是看到統計波動。
或者,更有趣的是,差異可能是我們尚未發現的全新物理學的結果,這會影響宇宙的增長方式。
“現在開始以不同的方式來衡量宇宙的膨脹率,以至於實際差異可能指向我們當前對宇宙的知識以外的新物理學,”Suyu說。
該團隊現在計劃通過在多達100種類星體上進行相同的測量值來縮小錯誤的利潤,以查看其哈勃常數是否保持一致。
“如果您仍然看到錯誤限制時的某些東西,也許是新物理學,超出了宇宙學的標準模型,”團隊成員說加利福尼亞大學戴維斯分校的克里斯·法斯納赫特(Chris Fassnacht)。
這項研究將在一系列論文中發表皇家天文學會的月度通知本星期。但是您現在可以在線閱讀論文這裡,,,,這裡, 和這裡。