宇宙透鏡顯示宇宙正在以驚人的速度膨脹

時空中的光線彎曲揭示了快速的宇宙膨脹

這張來自哈勃太空望遠鏡的影像揭示了遙遠的類星體 RXJ1131-1231。前景中一個巨大的星系充當引力透鏡,形成了背景類星體的四個清晰、扭曲的影像,幫助天文學家估計宇宙膨脹的速度。

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新的研究表明,宇宙 действительно 確實比科學家們認為的膨脹得更快

天文學家已將宇宙當前的膨脹率(一個被稱為 哈勃常數的值,以美國天文學家 埃德溫·哈勃的名字命名)確定為每秒每百萬秒差距約 44.7 英里(71.9 公里)。 (一百萬秒差距約為 326 萬光年。) 

這個新推匯出的數字與另一個研究小組去年宣佈的計算結果一致,該小組由諾貝爾獎獲得者亞當·里斯領導。但它遠高於歐洲航天局普朗克衛星任務在 2015 年估計的速率——每秒每百萬秒差距約 41.6 英里(66.9 公里)。 [照片集:類星體和膨脹的宇宙]


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科學家說,目前這種差異的原因尚不清楚。然而,這些不同小組分析的不同型別的資料可能提供線索。

為了得出新的估計值,由德國馬克斯·普朗克天體物理研究所的 Sherry Suyu 和瑞士洛桑聯邦理工學院的 Frédéric Courbin 領導的研究團隊研究了附近的巨大星系如何扭曲來自遙遠、超亮星系核(稱為類星體)的光線。Suyu、Courbin 及其同事使用了 NASA 的哈勃太空望遠鏡和斯皮策太空望遠鏡,以及許多地面儀器來完成這項工作。

“我們的方法是測量哈勃常數的最簡單和最直接的方法,因為它僅使用幾何學和廣義相對論——沒有其他假設,”Courbin 在一份宣告中說。

里斯和他的團隊 分析了哈勃對兩種不同型別的“宇宙標尺”的觀測——Ia 型超新星(光度一致的恆星爆炸)和造父變星,後者的脈動速率與其真實亮度有關。

然而,普朗克數是基於航天器對 宇宙微波背景(宇宙大爆炸遺留下來的光,宇宙大爆炸發生在 138.2 億年前)的測量的投影。

因此,哈勃常數估計值的差異可能反映了天文學家對早期宇宙不瞭解的東西,或者自那個遙遠的時代以來發生變化的東西,科學家們說。例如,里斯團隊的成員去年表示,暗能量(被認為是驅動宇宙加速膨脹的神秘力量)可能在漫長的時間裡強度有所增加。 [關於宇宙的 7 個驚人事實

他們補充說,這種差異也可能表明暗物質(天文學家認為在整個宇宙中大大超過“正常”物質的奇怪、看不見的物質)具有尚未被認識到的特性,或者愛因斯坦的引力理論存在一些漏洞。

Suyu 在同一份宣告中說:“宇宙的膨脹率現在開始以不同的方式進行測量,精度非常高,以至於實際的差異可能指向超出我們當前宇宙知識的新物理學。”

Suyu、Courbin 及其同事在一系列五篇論文中介紹了他們的研究結果,這些論文將發表在《皇家天文學會月刊》雜誌上。

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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