
分析時空結構的漣漪由成對的死星創建的可能很快就可以解決圍繞宇宙迅速擴展的宇宙之謎 - 如果科學家很幸運。
從事新研究的判斷,這也可能闡明了宇宙的最終命運。
自從大約138億年前,宇宙就一直在擴大。通過測量宇宙擴張的當前速率,稱為哈勃常數,科學家可以推斷宇宙的年齡及其當前狀態的細節。他們甚至可以使用該數字嘗試學習宇宙的命運,例如它將永遠擴展,崩潰或完全撕裂。
但是,這對技術已經產生哈勃常數的值兩個不同的結果。來自宇宙微波背景的數據表明,宇宙目前正在以每秒326萬光年的每秒約41.6英里(67公里)的速度擴展,而來自Supernovas和附近宇宙中的Supernovas和Cepheids的數據表明,速度約為45.3英里(73公里)每3260萬光年,大約45.3英里(73公里)。
這種差異表明,標準的宇宙學模型(科學家對宇宙結構和歷史的理解)可能是錯誤的。解決這一辯論,稱為哈勃持續的衝突,可以闡明宇宙的演變和最終命運。
在新的研究中,物理學家建議將未來的數據來自時空結構中的漣漪的未來數據稱為引力波,可能有助於打破這一僵局。主管研究作者斯蒂芬·菲尼(Stephen Feeney)是紐約富龍研究所的天體物理學家斯蒂芬·費尼(Stephen Feeney)告訴Space.com:“笨拙的衝突是我們最大的暗示,即我們的宇宙模型是不完整的 - 在五到十年中是可以解決的。”
根據愛因斯坦的說法廣義相對論,重力是由於質量如何扭曲時空而導致的。當任何具有質量移動的物體移動時,它都應產生重力波,以光線,拉伸和擠壓時空的速度拉鍊。
引力波極為弱,直到2016年,科學家才發現了它們的第一個直接證據。 2017年,科學家還從碰撞的中子恆星中檢測到引力波,這些恆星的殘餘物在災難性爆炸中滅亡超新星。如果恆星的遺體不足以塌陷以成為黑洞,則它們最終會成為中子恆星,因此之所以命名,是因為其重力吸引力足以與電子粉碎在一起以形成中子。
與黑洞不同,中子星星發出可見光,碰撞也是如此。這些合併的重力波被稱為“標準警報器”,將幫助科學家確定其與地球的距離,而這些碰撞的光將有助於確定它們相對於地球移動的速度。然後,研究人員可以使用這兩組數據來計算哈勃常數。根據Feeney和他的同事的說法,在接下來的五到十年中,分析大約50對中子星之間的崩潰可能會產生足夠的數據,以確定哈勃常數的最佳測量值。
但是,該估計取決於中子星碰撞的頻率。 “速度有很大的不確定性中子星星合併- 畢竟,我們只看到了迄今為止的一個,” Feeney說。“如果我們很幸運地看到那個,而合併實際上比我們想像的要稀有得多,那麼觀察到解釋哈勃持續衝突所需的合併數量可能比我們在工作中所說的要長。 ”
Feeney說,重力波最終可能會支持一個超過另一個哈勃常數的一個值,但它們也可能決定哈勃常數的新第三值。他補充說,如果發生這種情況,這可能會導致有關超新星,頭蟲或中子星的行為的新見解。
科學家詳細介紹了他們的發現2月14日在線《物理評論信》。
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