這是壹項新研究的結論,該研究也可能揭示宇宙的最終命運。研究人員說:
自大約1380億年前誕生以來,宇宙壹直在膨脹。通過測量宇宙當前的膨脹速度,即哈勃常數,科學家可以推斷宇宙的年齡和當前狀態的細節。他們甚至可以利用這個數字來試圖了解宇宙的命運,例如宇宙是否會永遠膨脹、自我坍縮或完全分裂。
相關:圖中:中子星撞擊、引力波等驚人發現。
然而,這兩種技術產生了兩種不同的結果:哈勃常數的值。來自宇宙微波背景的數據顯示,宇宙目前正在以每秒465,438+0.6英裏(67公裏)的速度膨脹,每326萬光年壹次,盡管來自附近宇宙中超新星和造父變星的數據顯示,每326萬光年的速度約為每秒45.3英裏(73公裏)。
這種差異表明,標準宇宙學模型——科學家對宇宙結構和歷史的理解——可能是錯誤的。解決這個被稱為哈勃常數沖突的論點可以揭示宇宙的演化和最終命運。
在最新的研究中,物理學家提出,來自時空結構中的漣漪(稱為引力波)的未來數據可能有助於打破這壹僵局。“哈勃常數的沖突-我們對宇宙模型不完整性的最大暗示-可以在5到10年內解決,”該研究的主要作者、紐約扁鐵研究所的天體物理學家斯蒂芬·芬尼告訴太空雜誌。
“引力是質量扭曲時空的結果。任何有質量的物體運動時,都會產生以光速壓縮的引力波,壹路拉伸壓縮時空。
引力波極其微弱,直到2016年,科學家才發現了第壹個直接證據。在2017中,科學家們還探測到了中子星碰撞產生的引力波,這些中子星是在稱為超新星的災難性爆炸中死亡的恒星的殘余。如果恒星的碎片不足以坍縮成黑洞,它們將成為中子星,這樣命名是因為它的引力足夠強,可以將質子和電子擠壓在壹起形成中子。
與黑洞不同,中子星發射可見光,它們的碰撞也是如此。這些合並產生的引力波被稱為“標準警報”,這將幫助科學家準確定位它們與地球的距離,這些碰撞產生的光將有助於確定它們相對於地球的移動速度。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,分析未來5到10年內大約50對中子星的碰撞可能會產生足夠的數據來確定哈勃常數的最佳測量值。
然而,這壹估計取決於中子星碰撞的頻率。菲尼說:“中子星合並的速度存在相當大的不確定性——畢竟迄今為止我們只見過壹次。如果我們有幸看到這壹點,合並實際上比我們想象的要困難得多,那麽觀察和解釋哈勃常數碰撞可能需要比我們在工作中提到的更長的時間。
引力波可能最終支持哈勃常數的壹個值。費爾尼說這個常數比另壹個常數大,但他們也可能確定哈勃常數的第三個新值。他補充說,如果這種情況發生,它可能會對超新星、造父變星或中子星的行為提供新的見解。
科學家在2月14期《物理評論快報》上在線介紹了他們的發現。
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