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检朴的哈勃常数, 偏差甚小, 为何能激励天地学危急?

发布日期:2022-09-11 20:31    点击次数:174

检朴的哈勃常数, 偏差甚小, 为何能激励天地学危急?

哈勃常数,看似世俗,实则危急四伏

自2014年起,哈勃常数的测量值——当今天地扩张的速率,出现了争议。远方星体所得的测量数据比近处星体测量数据小约10%。诚然它们听起来收支不大(事实上并不是这么,巨大的科学设立老是需要最精确的测量值),但它们的抵挡气性应该只消2%。 从统计学上讲,在2%的抵挡气性中,10%的时弊需要引起醉心,并进行访问。从2014年起,人们提议了300多种惩办这个“天地学危急”的决策。但莫得一种决策得到了天地学家的广宽赞同,况且跟着科学家们接续进行着测量,危急还在加大。

LCDM模子

咱们对天地学的当代妥洽正在靠近险境。咱们把它抽象为 λ-CDM模子,缩写为LCDM模子。像其他科学模子同样,这个模子做了几个基本假定。它假定了广义相对论在天地学尺寸下适用,且天地具有各向同性,天地是平坦的,其中有一些场合是空的,被称作暗物资,不合泛泛物资有任何响应(CDM即是指冰冷的暗物资)。还有一些其他物资称作暗能量(即λ),在天地扩张中看护着天地密度。

一朝这些假定被开荒了(在广宽视察事实上,它们着实被开荒了), LCDM就只消六个目田参数。你需要做各式天地测量,去得到这些数据。而你一朝得到了这些参数,就不错展望所相对于天地的事,包括且不仅限于当今的天地扩张速率。

固定这些参数的最佳智力是天地微波布景放射(CMB),它是天地出身38万年时留住来的光。CMB用处好多,它很远大,容易测量,容易妥洽。

当你领有了CMB测量值之后,就不错像欧洲航天局的普朗克卫星任务同样,填补LCDM的未知部分,掌不停天地的系数历史。

通往星星的天梯

这就带来了病笃痛恨。早期天地测量带给咱们广宽LCDM参数的信息,这些信息不仅来自CMB,热门资讯还来自豪子声学漂浮——早期天地中的巨高声波在天地中浪荡留住的星系的细小位移,以及广宽光的元素。

无论你若何辩论早期天地测量数据去完成LCDM模子,你最终都会得到哈勃常数轻率为68km/s/Mpc。

那么,问题惩办了。是吗?不,莫得那么快。

你还不错径直测量哈勃常数。你需要测量广宽物体的距离和速率,不错遴荐Ia型超新星,星系性质,米拉变星和一些类型的红巨星。

除了红巨星,其他智力测得的哈勃常数为一个较高的数字——逾越74km/s/Mpc。

事理却有些悔怨的是,红巨星测得的着力恰在这两个顶点数字之间——因此,咱们迎来了危急。

无惩办之路

咱们依然有两种迥然相异的智力来测量哈勃常数,每一种都经过了实验现实,有贪图妥洽。LCDM模子在展望好多天地视察上赢得了巨大奏效,莫得人得志废弃这个模子。CMB的测量值是精确的——险些是咫尺天文体历史上最精确的测量。

从另一方面来说,超新星的测量亦然合理的。一些其他的探伤器给出了访佛的哈勃常数值。早期天地与后期天地,全体测量与当地测量,大表率与小表率,都酿成了对比——无论你若何分离它们,咱们历久有两种应当吻合的意见出现了分歧。咱们本该有一个广宽的,一致的测量着力,但咱们莫得。

天地学家对这个“危急”很感意思,因为自20多年前,咱们发现暗能量之后,再莫得出现如斯事理之事。当测量着力发陌生歧,这是当然界在暗暗告诉咱们,这里有一个新的空间,一个新的契机让咱们揭开天地更多的真相。

迄今边界,已有300多种天地危急的惩办决策。有人号召在CMB上进行更多的物理有贪图,有人以为暗能量频年有贪图中在作怪,有人从更基础的方面转换了物理表面,使视察着力变得更复杂。

然而,莫得一个决策能诠释广宽天地学事实,咱们距终端一致还有很长的路。

我个人信托“一件趣事,很可能是一件错事。”此次危急最没趣的诠释是:在咱们局部表率测量哈勃常数的经过中,出现了罪戾。

但只消时分会告诉咱们真相。

BY: Paul M. Sutter

FY: 静狸



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