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宇宙膨胀速度比之前预测快10%

科普小知识2022-07-12 15:31:01
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科学日报北京4月28日电(记者刘霞)根据美国国家航空航天局官方网站最近发布的一份最新研究报告,根据哈勃太空望远镜数据测得的宇宙膨胀速率比欧洲普朗克卫星通过测量宇宙微波背景辐射预测的膨胀速率快10%左右,这种偶然差异的概率从1/3000降至1/10万,这表明天文学家可能需要新的物理学来解释这一现象。

负责这项研究的亚当·里斯是约翰·霍普金斯大学的物理学和天文学教授,他在一份声明中说:“这种差异一直存在,而且可能性越来越小。我们不能再把它视为一种偶然现象。”

20世纪90年代末,里斯和其他三人发现宇宙正在加速膨胀,并获得了2011年诺贝尔物理学奖。目前,尚不清楚是什么导致宇宙膨胀得更快。一些天文学家认为“驱动力”是暗能量。

在这项研究中,里斯的团队使用哈勃太空望远镜观察了位于大麦哲伦星云(LMC)的70个造父变星,大麦哲伦星云是卫星星系之一。造父变星以可预测的速率变暗变亮,因此被科学家用作测量宇宙距离的“标准蜡烛”。他们用这些信息来计算宇宙当前的膨胀速率——哈勃常数的值是74.03千米/(秒百万秒)。百万秒(Mpc)大约是326万光年。

研究人员表示,新值的不确定性仅为1.9%,是迄今为止的最低值。相比之下,普朗克卫星通过观测宇宙微波背景辐射(大爆炸遗留下来的角落),预测值为67.4公里/(100万秒)。

他们对这种差异给出了三种解释。里斯说,一种可能性是一种“早期暗能量”在大爆炸后不久出现,导致宇宙比预期膨胀得更快。另一种可能性是,宇宙中含有一种新的亚原子粒子,即暗辐射(包括中微子等)。),它以接近光速的速度运动。第三种可能性是暗物质和普通物质之间的相互作用比之前假设的更强。

里斯的团队计划将哈勃常数的不确定性降低到1%左右,他们认为这可能会发现造成差异的“罪魁祸首”。