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时空中的涟漪可以帮助解决宇宙膨胀速度的宇宙之谜
艺术家对两颗中子星合并并释放引力波的描绘。
信贷:R。伤害/ Calt澳门金沙网络娱乐场ech-JPL

分析在空间和时间的结构中泛起涟漪如果科学家们足够幸运的话,由一对死恒星组成的宇宙将很快解开围绕宇宙膨胀速度的宇宙之谜。

这是一项新研究的结论,这也可能有助于解释宇宙的最终命运,研究人员说。

宇宙自138亿年前诞生以来一直在不断膨胀。通过测量宇宙目前的膨胀速度,被称为哈勃常数,科学家可以推断出宇宙的年龄和它目前状态的细节。他们甚至可以用这个数字来学习宇宙的命运,比如它是否会永远膨胀,自身倒塌或完全撕裂。

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科学家们使用两种主要方法来测量哈勃常数。一种是监测附近的物体,这些物体的性质科学家们都很了解,如我们所知的恒星爆炸 超新星和脉动恒星 造父变星,为了估计它们的距离,然后推断宇宙的膨胀率。另一个是宇宙微波背景,大爆炸留下的辐射,并研究它如何随着时间的推移而变化,从而计算宇宙膨胀的速度。

然而,这两项技术已经取得了成果澳门金沙网络娱乐场两个不同的结果为哈勃常数的值。来自宇宙微波背景的数据表明,宇宙目前的膨胀速度约为每秒41.6英里(67公里)/ 326万光年,而来自附近宇宙超新星和造父变星的数据表明,其速度约为每秒45.3英里(73公里)/ 326万光年。

这种差异表明,标准的宇宙学模型——科学家对宇宙结构和历史的理解——可能是错误的。解决这场争论,被称为哈勃常数的冲突,可以解释宇宙的进化和最终命运。

在新的研究中,物理学家们认为,未来来自时空结构中的涟漪(引力波)的数据可能有助于打破这一僵局。“哈勃持续不断的冲突——这是我们对宇宙模型不完整的最大暗示——将在5到10年内得到解决。”纽约熨斗研究所的天体物理学家,告诉Space.com。

根据爱因斯坦的广义相对论,重力是由质量如何扭曲时空造成的。当任何有质量的物体运动时,它应该产生以光速压缩的引力波,沿着这条路拉伸和压缩时空。

引力波异常微弱,直到2016年,科学家们才发现了它们存在的第一个直接证据。在2017年,科学家还探测到了来自碰撞中子星的引力波,在灾难性爆炸中死亡的恒星残骸被称为超新星。如果一颗恒星的残骸质量不足以坍塌成黑洞,它们最终会变成中子星,之所以如此命名,是因为它的引力强大到足以把质子和电子一起压碎,形成中子。澳门金莎网上游戏

与黑洞不同的是,中子星发出可见光,它们的碰撞也是如此。这些合并产生的引力波,被称为“标准警报器”的机器人将帮助科学家确定它们与地球的距离,而这些碰撞产生的光将有助于确定它们相对于地球的运动速度。然后研究人员可以用这两组数据来计算哈勃常数。据菲尼和他的同事说,在未来5到10年内,分析50对中子星之间的碰撞可能会产生足够的数据来确定迄今为止对哈勃常数的最佳测量。

然而,这一估计取决于中微子与恒星碰撞的频率。“在……的比率上有相当大的不确定性中子星的合并我们有,毕竟,到目前为止,我只看到过一次。”“如果我们很幸运地看到了这个,合并比我们想象的要难得多,然后观察解释哈勃持续冲突所需要的合并数量,可能比我们在工作中所说的要花更长的时间。”

引力波最终可能会支持哈勃常数的一个值超过另一个,但他们也可能确定哈勃常数的第三个新值,捐助说。如果发生这种情况,它可能会带来关于超新星行为的新见解,造父变星或中子星,他补充说。

科学家们详细他们的发现在线2月。14篇发表在《物理评论快报》杂志上。

按照查尔斯问。崔在推特上@cqchoi。在Twitter上关注我们@Spacedotcom脸谱网