
分析时空结构的涟漪由成对的死星创建的可能很快就可以解决围绕宇宙迅速扩展的宇宙之谜 - 如果科学家很幸运。
从事新研究的判断,这也可能阐明了宇宙的最终命运。
自从大约138亿年前,宇宙就一直在扩大。通过测量宇宙扩张的当前速率,称为哈勃常数,科学家可以推断宇宙的年龄及其当前状态的细节。他们甚至可以使用该数字尝试学习宇宙的命运,例如它将永远扩展,崩溃或完全撕裂。
但是,这对技术已经产生哈勃常数的值两个不同的结果。来自宇宙微波背景的数据表明,宇宙目前正在以每秒326万光年的每秒约41.6英里(67公里)的速度扩展,而来自Supernovas和附近宇宙中的Supernovas和Cepheids的数据表明,速度约为45.3英里(73公里)每3260万光年,大约45.3英里(73公里)。
这种差异表明,标准的宇宙学模型(科学家对宇宙结构和历史的理解)可能是错误的。解决这一辩论,称为哈勃持续的冲突,可以阐明宇宙的演变和最终命运。
在新的研究中,物理学家建议将未来的数据来自时空结构中的涟漪的未来数据称为引力波,可能有助于打破这一僵局。主管研究作者斯蒂芬·菲尼(Stephen Feeney)是纽约富龙研究所的天体物理学家斯蒂芬·费尼(Stephen Feeney)告诉Space.com:“笨拙的冲突是我们最大的暗示,即我们的宇宙模型是不完整的 - 在五到十年中是可以解决的。”
根据爱因斯坦的说法广义相对论,重力是由于质量如何扭曲时空而导致的。当任何具有质量移动的物体移动时,它都应产生重力波,以光线,拉伸和挤压时空的速度拉链。
引力波极为弱,直到2016年,科学家才发现了它们的第一个直接证据。 2017年,科学家还从碰撞的中子恒星中检测到引力波,这些恒星的残余物在灾难性爆炸中灭亡超新星。如果恒星的遗体不足以塌陷以成为黑洞,则它们最终会成为中子恒星,因此之所以命名,是因为其重力吸引力足以与电子粉碎在一起以形成中子。
与黑洞不同,中子星星发出可见光,碰撞也是如此。这些合并的重力波被称为“标准警报器”,将帮助科学家确定其与地球的距离,而这些碰撞的光将有助于确定它们相对于地球移动的速度。然后,研究人员可以使用这两组数据来计算哈勃常数。根据Feeney和他的同事的说法,在接下来的五到十年中,分析大约50对中子星之间的崩溃可能会产生足够的数据,以确定哈勃常数的最佳测量值。
但是,该估计取决于中子星碰撞的频率。 “速度有很大的不确定性中子星星合并- 毕竟,我们只看到了迄今为止的一个,” Feeney说。“如果我们很幸运地看到那个,而合并实际上比我们想象的要稀有得多,那么观察到解释哈勃持续冲突所需的合并数量可能比我们在工作中所说的要长。”
Feeney说,重力波最终可能会支持一个超过另一个哈勃常数的一个值,但它们也可能决定哈勃常数的新第三值。他补充说,如果发生这种情况,这可能会导致有关超新星,头虫或中子星的行为的新见解。
科学家详细介绍了他们的发现2月14日在线《物理评论信》。
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