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宇宙神秘在新的宇宙扩张速度测量后深化

2021-09-08 09:50:04来源:

用下午的图像夏威夷的凯克天文台(Keck Observatory)展示了来自两个遥远星系的光线如何畸变为多个图像。加州大学戴维斯分校的天文学家通过观测这些畸变的图像,对哈勃常数进行了新的估计,该常数描述了宇宙的膨胀。(克里斯Fassnacht / UC Davis)

哈勃常数的新测量增加了宇宙神秘。

宇宙扩建率的新测量,由加州大学戴维斯的天文学家领导,加入了一个不断增长的谜:用不同方法制作的基本常数的估计不断赋予不同的结果。

“有很多兴奋,很多神秘化,从我的角度来看,这是很有趣,”UC戴维斯的物理学教授和国际夏普/ H0LICOM协作的成员,克里斯·弗斯诺赫说:使用测量WM.凯克望远镜在夏威夷。

关于这项工作的论文是由皇家天文学协会的主题通知公布的。

霍布尔常数描述了宇宙的扩展,每百兆帕尔斯克雷克每秒以公里表示。它允许天文学家淘汰宇宙的大小和年龄和物体之间的距离。

研究生Geoff Chen,Fassnacht和同事看着来自极遥远的星系的光,通过源极和地球之间的星系(及其相关的暗物质)的镜头效果扭曲和分成多个图像。通过测量光线的时间延迟,通过前景镜头通过不同的路线进行方式,该团队可以估计霍布尔常数。

使用自适应光学技术在下午Keck望远镜在夏威夷,他们估计每兆欧人每秒76.8公里。由于PARSEC有超过30万亿公里,百万普拉斯克是一百万个PARSEC,这是一种令人难以忍受的精确测量。2017年,H0LICOW团队使用来自哈勃太空望远镜的相同方法和数据发布了71.9的估计。

新物理学的提示

新的夏普/ h0licow估计与约翰霍普金斯大学的亚当·霍普金斯大学领导的团队相当,使用一组名为Cepheids的一套变量恒星的测量。但是,与基于宇宙微波背景的完全不同的技术的哈勃常数估计,这是完全不同的。这种方法,基于大爆炸的余辉,给出了67.4的哈勃常数,假设宇宙的标准宇宙学模型是正确的。

芝加哥大学的Bywendy Freedmanand同事估计接近弥补差距,哈勃常数为69.8,基于遥远的红巨星和超新星的光度。

在超过3000万万亿公里的距离上的5或6公里的差异可能看起来不太喜欢,但它对天文学家构成了挑战。它可能为超出当前对我们宇宙的理解提供的可能新物理提供了暗示。

另一方面,差异可能是由于方法中的一些未知偏差。一些科学家们预计差异将会消失,因为估计变得更好,但从远处物体测量的哈勃常数之间的差异似乎越来越强大。

“越来越多的科学家认为这里有一个真正的紧张局势,”陈说。“如果我们试图提出一个理论,它必须立即解释一切。”

对于这次发现的另一个视角,阅读宇宙学中的危机 - 哈勃恒定不同意的测量。

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参考:“ H0LiCOW的清晰视图:来自三个具有自适应光学成像功能的延时重力透镜系统的H0”,作者:Geoff CF Chen,Christopher D Fassnacht,Sherry H Suyu,Cristian E Rusu,James HH Chan,Kenneth C Wong,Matthew W Auger,Stefan Hilbert,Vivien Bonvin,Simon Birrer,Martin Millon,LéonVE Koopmans,David J Lagattuta,John P McKean,Simona Vegetti,Frederic Courbin,Xuheng Ding,Aleksi Halkola,Inh Jee,Anowar J Shajib,Dominique Sluse,Alessandro Sonnenfeld和Tommaso Treu,2019年9月12日,每月皇家天文学会的通告。DOI:
10.1093 / mnras / stz2547

本文附加作者是:Sherry Suyu,Inh Jee和Simona Vegetti,Max Planck Astrophysics研究所,德国古店;克里斯特师罗苏,日本国家天文天文台,东京;詹姆斯陈,Vivien Bonvin,Martin Millon和Frederic Courbin,Ecole Polytechnique Federale de Lausanne,瑞士; Kenneth Wong和Alessandro Sonnenfeld,Kavli宇宙宇宙物理和数学研究所,东京;剑桥大学马修·埃克斯,U.K。 Stefan Hilbert,Exzellenzcluster Universe,Garching,德国;西蒙发司尔,徐恒鼎,anowar shajib和豆类Treu,UCLA;荷兰格罗宁根大学的莱昂·克遍主人; David Lagattuta,Center de Recherche Astrophysique de Lyon,法国; Aleksi Holkala,芬兰布鲁拉;和莱顿大学,荷兰的Dominique Sleuse。

这项工作是由美国国家科学基金会资助的。