宇宙膨胀的速度有多快?哈勃常数又受到了一次打击

我们对宇宙的了解越多,越感觉自身是多么的渺小。近日美国科学家们试图计算和测量一个叫做哈勃常数的值时,这个问题浮出水面。(哈勃常数代表了宇宙向外膨胀的速度)

这个数值是由天文学家埃德温·哈勃在20世纪20年代首次计算出来的。但是从那时起,天文学家们观察和测量宇宙膨胀,得出了不同的哈勃常数值,这些值似乎都不一致。这种差异不仅让我们对宇宙的年龄产生了疑问,也让我们对驱动其行为的物理学的基本理解能力产生了疑问。

芝加哥大学的天文学家温迪·弗里德曼在美国国家航空航天局的一份新闻稿中说:“很自然,问题就来了,这种差异是来自天文学家对我们正在测量的恒星的某些方面还不了解,还是我们的宇宙模型还不完整。”

“或许两者都需要改进。”

弗里德曼负责对哈勃常数的最新测量,她用一种不同于以往实验的宇宙地标来计算哈勃常数。她的团队测量了遥远星系中红巨星的亮度。由于这些恒星达到了均匀的大小和亮度,它们与地球的距离比其他一些恒星更容易计算出来。

弗里德曼的研究已经被接受,但尚未发表在《天体物理学杂志》上,这比最近另一项研究中计算出的膨胀速度要慢,该研究关注的是另一种不同的恒星,但比另一项测量大爆炸余光的研究中计算出的膨胀速度要快,该研究称为宇宙微波背景。

弗里德曼原本希望她的研究能成为其他两项研究之间的关键,但相反,她为天文学家调和哈勃常数增加了另一个可能的价值。“哈勃常数是宇宙参数,它决定了宇宙的绝对规模、大小和年龄;这是我们量化宇宙演化最直接的方法之一。“我们之前看到的差异并没有消失,但这一新的证据表明,对于我们当前的宇宙模型中是否存在根本性的缺陷,是否存在一个即时且令人信服的理由,目前尚无定论。”

《新科学家》杂志上周发表的一篇文章称,统计分析证实了这两项先前的研究,使问题进一步复杂化,他们的发现只有350万分之一的几率来自随机事件。

在未来十年的中期,美国宇航局希望将广域红外探测望远镜发射到轨道上,届时科学家们将能够更精确地测量天体的距离,当这种情况发生时,天文学家就有可能调和他们不同的哈勃常数。

杜克大学天文学家丹尼尔·斯科拉尼克对《新科学家》杂志说:“哈勃常数是我们目前能接触到的宇宙学中最大的问题。我们希望,我们对哈勃常数的了解将导致我们发现一些更大的裂缝,比如暗能量和暗物质。”

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