宇宙膨胀率出现争议?新方法问世,借助引力波测量宇宙膨胀率

  • 日期:07-22
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  上世纪中期,美国的无线电工程师阿诺.彭齐亚斯和罗伯特.威尔逊发现了“宇宙微波背景辐射”宇宙微波背景辐射是宇宙中最为古老的光,乃是宇宙大爆炸所留下的余辉证实了大爆炸宇宙论,且使热大爆炸宇宙模型成了标准宇宙模型。大爆炸宇宙论认为,宇宙诞生于一个致密炽热的奇点,奇点于137亿年前发生一次大爆炸,生成了宇宙的空间和时间、以及森罗万象的物质。欧洲的普朗克卫星观测宇宙微波背景辐射,测算出宇宙的膨胀速度为67.4公里/秒.百万秒差距,然而,美国约翰.霍普金斯大学的天文学家亚当.里斯(Adam Riess)率领的研究团队发现,哈勃太空望远镜测定的宇宙膨胀速度,比欧洲普朗克卫星测定的速度快了10%左右。

  亚当.里斯等人测算宇宙膨胀速度的方法,大致与埃德温.哈勃发现宇宙膨胀的方法一样,他们使用哈勃太空望远镜,观察了大麦哲伦星云(简称“LMC”)内的70颗“造父变星”造父变星是一种较为特殊的恒星,它的亮度会随着时间的变化而变化,天文学家们通过一颗造父变星的亮度变化周期,可以获得它的真实亮度,进而测定它与地球的距离、以及宇宙膨胀速度依据长期积累的观测数据,他们计算出的宇宙膨胀速度为74.03公里/秒.百万秒差距。美国国家射电天文台的天文学家库纳尔.摩尼认为,也许引力波是测算宇宙膨胀速度的一个新途径,把引力波与射电望远镜的观测数据相结合,就可以测算宇宙膨胀速度了。

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  (宇宙)

  目前为止,天文学家们经由宇宙微波背景辐射和ia型超新星大爆发ia型超新星是一个巨星和一个白矮星构成的双星系统,引力极大的白矮星会吸取巨星的物质、且发生碳爆轰两种途径,测算宇宙膨胀速度,让人困惑的是,它们得出的宇宙膨胀速度不相同。库纳尔.摩尔率领的研究团队另辟蹊径,它们使用超长基线阵列、绿湾射电望远镜和卡尔.詹斯基超大阵列,对两颗中子星相撞所产生的引力波进行了观测、数据收集和研究,库纳尔.摩尔认为,双中子星合并的宇宙事件,为天文学家们提供了一个测算宇宙膨胀速度的新途径。

  双中子星合并?墓讨?,它们会发生剧烈的爆发、且产生一股引力波,天文学家们探测到这一股引力波之后,对引力波信号的波形进行分析和测算,就可以得出双中子星合并所产生的“亮度”是多少,进而计算出双中子星系统与地球之间的距离是多少。库纳尔.摩尔认为,这一种宇宙膨胀速度的测算方法较为独立,其得出的结果也许会解决天文学家们面临的窘境。

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  (宇宙)

  不过,库纳尔.摩尔等人采用的新方法也有一些不足之处,比如引力波的强度与双中子星系统的轨道相关,双中子星的轨道平面发生变化、那么引力波的强度也随之变化。为了消除这一干扰因素,库纳尔.摩尔的研究团队使用射电望远镜观测双中子星合并所产生的超高速物质喷射流的运动,进而确定引力波的方向角。库纳尔.摩尔认为,观测一次双中子星合并事件,获得的数据不足以计算出宇宙膨胀速度,他们至少要观测到15次双中子星合并事件,才可以获得一个准确的结果。

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  (宇宙)

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