它遵循本月出版研究人员说,对我们宇宙中的超新星进行了新的外观,这只会对宇宙加速的“边际检测”。
这似乎很重要,因为2011年诺贝尔奖被授予了两支使用Supernovae的团队的领导人,发现宇宙的扩展正在加速。
但是我从来没有在茶杯上看到这样的风暴。新分析,发表在科学报告,几乎没有改变原始结果,但在我看来会造成不同的(我认为具有误导性)的旋转。
那么,为什么这份新论文声称对加速度的检测是“边际”的呢?好吧,如果您只使用单个数据集,它是边缘的。毕竟,大多数大发现最初是微不足道的。如果它们更明显,那么它们会很快被发现。
证据,到目前为止
仅超新星数据只有一小段时间就可以与既不加速也不会减速的宇宙一致。自从最初的发现以来,这就已经知道,并且没有陷入争议。
但是,如果您还添加了另外一条信息(例如,存在的信息),那么它就没有任何边缘。显然需要新的物理学。
实际上,如果宇宙根本没有加速或减速,这是在这篇新论文中重新审视的一项旧提议,那么仍然需要新的物理学。
如今,重要的一点是,如果您获取所有超新星数据并将其投入垃圾箱,我们仍然有足够的证据表明宇宙的扩展会加速。
例如,在澳大利亚,我们做了一个名为Wigglez,五年多进行了调查在一百万星系中的近四分之一的位置。
星系的模式实际上不是随机的,因此我们使用此模式有效地将网格纸放在宇宙上,并测量其大小随时间变化。
仅使用此数据显示扩大宇宙正在加速,它与任何超新星信息无关。诺贝尔奖仅在此之后才获得,并且许多其他观察技术证实了超新星的发现。
宇宙中缺少的东西
另一个例子是((CMB),这是剩余的余星并且是有史以来最精确的观察性测量之一。它表明空间非常接近平坦。
同时,观察星系表明,这根本不够在宇宙中使空间平坦。大约70%的宇宙缺少。
因此,当对超新星的观察发现70%的宇宙由黑暗能源组成,这解决了差异。
实际上,在CMB之前测量了超新星,因此基本上预测CMB将测量一个平坦的宇宙,这一预测得到了精美的确认。
因此,一些有趣的新物理学的证据现在是压倒性的。
我可以继续,但是到目前为止,我们所知道的一切都支持宇宙加速的模型。有关更多详细信息,请参见我写的这篇评论关于证据。
这是什么“黑能”?
标准宇宙学上新的纸张水平的批评之一是,宇宙正在加速的结论取决于模型。那就足够公平了。
通常,宇宙学家谨慎地说我们正在研究“黑暗能量”,这是我们给造成宇宙膨胀明显加速的任何事物的名称。 (通常,我们在该句子中放下“明显”,但这是有意义的。)
“暗能量”是我们用来涵盖许多可能性的一般术语,包括真空能量会导致加速,或者我们需要一种新的重力理论,甚至我们已经误解了并需要一个更复杂的模型。
没有争议的关键特征是,此数据中有一些显而易见的新物理学。我们对宇宙的运作方式的了解远远超出了我们的了解 - 需要解释的东西。
因此,让我们看一下新论文的实际情况。为此,让我们使用一个类比。
测量边缘
想象一下,您正在沿着60公里/小时的限制道路驾驶汽车。您的速度为55 km/h,但里程表中有一些不确定性。您要考虑到这一点,并且99%的人确保您的行驶时间为51 km/h和59 km/h。
现在,您的朋友来了,分析您的数据略有不同。她的速度为57 km/h。是的,它与您的测量略有不同,但仍然保持一致,因为您的里程表不那么准确。
但是现在您的朋友说:“哈!您只略低于速度限制。您有可能超速行驶!”
换句话说,答案并没有发生重大变化,但是本文中给出的解释是允许地区的极端,并说“也许极端是真实的”。
对于那些喜欢细节的人,超新星数据的三个标准偏差极限足够大(仅)包括一个非加速宇宙。但这只有在宇宙中基本上都没有并且您忽略了所有其他测量值时(请参见下面的图)。
上面是新研究论文中图2的复制,并添加了注释。轮廓包围了物质密度和暗能量的值(以宇宙常数的形式),最适合超新星数据(以宇宙临界密度的单位)。
轮廓显示一个,两个和三个标准偏差。最佳拟合的标志是十字架。其他观察结果衡量的物质量大约在橙色线附近。
轮廓几乎完全位于加速区域,但尚未加速的微小贴片将来会加速。
改进分析
这篇新论文试图做一些值得称赞的事情。它试图改善数据的统计分析(以评论其分析看)。
随着我们获得越来越多的数据和测量收缩的不确定性,考虑到每个最后一个细节,它变得越来越重要。
实际上,通过黑暗能源调查,我们有三个人全职研究和改进我们使用的统计分析,以将超新星数据与理论进行比较。
我们认识到改进的统计分析的重要性,因为我们很快将拥有大约3,000个超新星,与原始发现相比,它们可以更精确地衡量加速度,而原始发现之间只有52个超新星。
这份新论文重新分析的样本包含740个超新星。
关于本文结论的最后一个说明。作者认为,一个非加速宇宙值得考虑。没关系。但是您和我,地球,银河系和所有其他星系都应在重力上吸引。
因此,仅以恒定速度扩展的宇宙实际上与加速的宇宙一样奇怪。您仍然必须解释为什么由于所包含的所有内容的重力,因此扩展不会放慢速度。
因此,即使本文中提出的非加速性主张是正确的,该解释仍然需要新的物理学,并且要寻找解释它同样重要的“暗能量”。
健康的怀疑对研究至关重要。关于导致加速度的原因以及这是否只是出现的明显加速度,仍然存在很多争论,因为我们对重力的理解尚未完成。
的确,这就是我们作为专业宇宙学家的整个职业调查。这篇新论文和较早的论文都同意的是,需要解释一些东西。
超新星数据显示了真正奇怪的事情正在发生。该解决方案可能是加速度或重力理论。无论是什么,我们都会继续搜索它。
塔玛拉·戴维斯(Tamara Davis), 教授,昆士兰州大学