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芝加哥大学的科学家利用某类红巨星推算宇宙膨胀的速度。芝加哥大学
宇宙在膨胀。但不知为何,科学家每次测量出来的宇宙膨胀速度都不一样。
宇宙的膨胀速度又称“哈勃常量”。最近芝加哥大学的科学家测得哈勃常量的值是每秒69.8千米/百万秒差距——亦即每326万光年的空间每秒钟膨胀69.8千米。但这个结果又和所有其他测量结果不一样。
事实上,科学家通过不同方法测得的哈勃常量都不一样。此前东京大学和德国马克斯普朗克研究所的测量结果是每秒73.3千米/百万秒差距。
哈勃常量是一个非常基础的常量,宇宙的年龄,就是在它的基础上推算出来的。因此有一个精确的值非常重要。
芝加哥大学的测量,利用了某类红巨星拥有恒定光度的原理。这类明亮的红巨星大多位于星系外围,其构造相对简单。由于光度恒定,我们就可以通过它们的亮度,换算出它们和地球之间的距离,并在此基础上推算宇宙膨胀的速度。
但是推算结果与此前人们通过造父变星测得的哈勃常量数值都不一致。最近一次通过造父变星推算出的哈勃常量值是73,而今年4月得到结果又是74。
天文学家原本期待通过红巨星测得的结果,能够与通过造父变星测得的结果保持一致,亦即在73至74之间,但最终结果显示,两者之间存在明显差异。
多年之前,人们利用普朗克卫星推算出哈勃常量是67.4。普朗克卫星的测量精度相当高,在它为我们提供的宇宙微波背景图中,包含了许多与暗物质、普通物质、暗能量有关的信息。测量这些成分的比例,可以帮助宇宙学家推算哈勃常量。
但是最近几次测量结果都比普朗克卫星的预言要高,且已经超越了误差所允许的范围。据此人们不由得猜想,出现这种差异,是不是因为宇宙中存在某种系统性的、不为人知的东西?
参考:
https://arxiv.org/pdf/1907.05922.pdf
https://arxiv.org/pdf/1907.04869.pdf
本文选自:今日头条 |
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