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科学家发现宇宙膨胀的速度比预期更快

2016-06-07 10:10 来源:腾讯科学 0

­  [ 摘要 ] 天文学家利用美国宇航局的哈勃太空望远镜,发现宇宙膨胀的速度比预期的要快 5% 至 9%。

­  改进的哈勃常数值为 45.5 英里每秒每百万秒差距(一个百万秒差距等于 326 万光年)。新的数值意味着,在 98 亿年内,宇宙天体间的距离将翻一倍

­  据国外媒体报道,天文学家利用美国宇航局的哈勃太空望远镜,发现宇宙膨胀的速度比预期的要快 5% 至 9%。该研究的首席科学家、诺贝尔奖获得者 Adam Riess 表示,这一惊人的发现可能是了解宇宙中神秘部分的一个重要线索,这些部分占据了宇宙的 95% 且不发光,比如:暗能量,暗物质和暗辐射。研究结果将刊登在即将出版的天体物理学杂志上。Riess 的团队通过研究宇宙目前的膨胀速率来达到前所未有的精度,将不确定性减少到只有 2.4%,从而发现这一结果。

­  该小组通过发展创新技术,改进了对遥远星系的距离测量精度。研究小组寻找包含造父变星恒星和 Ia 型超新星的星系。造父变星恒星以与它们真实亮度相对应的速率搏动着,通过对比从地球上看到的亮度,从而准确确定它们的距离。Ia 型超新星是另一个常用的宇宙尺度,它是以相同亮度闪烁着的爆炸恒星,因为足够明亮,所以在相对较远的距离也能够清楚地看到它。

­  通过测量 19 个星系中约 2400 颗造父变星,比较两种类型恒星的亮度,科学家们准确地测出了它们的真实亮度,并计算出在遥远星系中大约 300 颗 Ia 型超新星的距离。该研究小组将这些距离与空间的扩张进行了比较。他们利用这两个值来计算随时间推移的宇宙膨胀率,即哈勃常数。改进的哈勃常数值为 45.5 英里每秒每百万秒差距(一个百万秒差距等于 326 万光年)。新的数值意味着,在 98 亿年内,宇宙天体间的距离将翻一倍。

­  然而,因为它与大爆炸后预测的宇宙扩张速率不完全匹配,所以这一精致校准提出了一个新的难题。关于大爆炸的余辉测量,美国航空航天局的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)测量的结果是哈勃常数的 5%,而欧洲航天局的普朗克卫星任务得出的结论是哈勃常数的 9%。关于宇宙过快的速度有几种可能的解释。一种可能就是孰知的加速宇宙的暗能量,它以更大或日益增长的力量将行星们相互推开。

­  另一种解释是,宇宙在其早期历史上就存在了一种接近光速的新亚原子粒子。这种快速粒子统称为"暗辐射",包括先前已知的粒子,如中微子。额外暗辐射中的能量可能可以更好地预测今天宇宙的膨胀率。膨胀加速也意味着物质拥有一些奇怪的,意想不到的特性。暗物质是宇宙的中坚力量,基于暗物质,星系才有今天的大型结构。最后,加速的宇宙可能在暗示天文学家,爱因斯坦的引力理论是不完整的。(罗辑 / 编译)

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