迄今最精确宇宙膨胀速度测得

与此前结果差异较大 或需要新物理学来解释

2018年07月17日08:56  来源:科技日报
 

据美国物理学家组织网近日报道,一个国际研究团队联合利用两台天文望远镜来确定星系距离,对宇宙膨胀速度进行了迄今最精确的测量。新研究与此前结果相差较大,这表明暗物质等或许比我们想象得更怪异,也可能存在未知粒子。

宇宙膨胀速度通常称为哈勃常数。了解自138亿年前大爆炸以来宇宙的膨胀速度有多快,有助于科学家回答有关宇宙从何而来以及未来将往何处去等最基本问题。

诺贝尔物理学奖获得者、美国约翰·霍普金斯大学教授亚当·里斯领导的团队在新一期美国《天体物理学杂志》上发表论文说,最新测得的哈勃常数值为73.5公里/(秒·百万秒差距)。1百万秒差距约为326万光年,即一个星系与地球的距离每增加326万光年,其远离地球的速度就增加73.5公里/秒。

研究人员解释,测量星系距离的一个常用标尺是被称为“量天尺”的造父变星,它们是一类特殊的恒星,亮度变化周期与自身光度直接相关,比较其自身亮度和外在亮度,可确定其距离,从而确定临近星系的距离。

他们利用美国国家航空航天局(NASA)的哈勃太空望远镜和欧洲空间局的盖亚(Gaia)太空望远镜,对银河系内50颗造父变星进行了观测,在此基础上得到的哈勃常数的不确定性仅为2.2%,是迄今哈勃常数不确定性最低的。

另一种测量哈勃常数的方法是观察微波背景辐射,这种辐射是宇宙大爆炸的余辉,其细节特征反映了早期宇宙的特征,可用于推算现今宇宙的膨胀速度。此前,欧空局的普朗克望远镜借助这一方法得出的哈勃常数是67公里/(秒·百万秒差距)。

研究人员指出,这两种方法测得的哈勃常数值差异较大,不能用测量误差来解释,可能是当前物理学“标准模型”未能涵盖的某种事物,比如暗物质或暗能量的特殊性质,或者有未知粒子在“捣鬼”。(刘霞)

(责编:赵清(实习生)、熊旭)

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