哈勃数据显示,宇宙的膨胀速度比我们想象的要快

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哈勃数据显示,宇宙的膨胀速度比我们想象的要快?最近哈勃太空望远镜的发现表明,宇宙的膨胀速度比预期的要快得多,天文学家说,为了理解原因,可能需要改写物理学的规则。

?研究人员分析了19个星系,其中包括ngc 3972(左)和ngc 1015(右),它们分别距地球6500万光年和1.18亿光年,它们都有脉动恒星,这使得研究人员能够确定到星系的距离。

科学家们用哈勃太空望远镜精确测量宇宙的膨胀速率,但是,根据以下的说法,一项新研究的观测结果与之前基于宇宙跟随大爆炸的轨迹的预测不符。

“这个群体真的在努力理解这种差异的含义,”诺贝尔奖得主、描述新发现的首席研究员亚当·里斯在声明中说。里斯是STSci的天文学家,也是约翰·霍普金斯大学的教授。

哈勃太空望远镜通过观察一种亮度变化的恒星来测量与其他星系的距离。这些恒星被称为造父变量,以一种可预测的方式,使研究人员判断与他们之间的距离。然后,这些数据被用来测量宇宙的膨胀速率,称为哈勃常数。

新发现显示,我们银河系中的8个造父变星的距离是以前分析过的任何此类恒星的10倍。这些造父天体比其他恒星更难测量,因为它们距离地球6000至12000光年。为了处理这一距离,研究人员开发了一种新的扫描技术,使哈勃太空望远镜能够以每分钟1000次的速度周期性测量一颗恒星的位置,从而提高了恒星真实亮度和距离的准确性。

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哈勃数据显示,宇宙的膨胀速度比我们想象的要快?研究人员通过计算与几颗非常遥远的恒星的距离来测量宇宙的膨胀,这些恒星有规律地脉冲,并让研究者根据它们的亮度来确定与它们的距离。这八个新测量的造父星的距离是以往任何研究的10倍。然后,研究人员将这些恒星的亮度与同一星系中超新星的亮度进行了比较,并将它们与更远的超新星的亮度进行了比较。

研究人员将他们的发现与欧洲航天局普朗克卫星的早期数据进行了比较。在四年的任务期间,普朗克卫星绘制了“宇宙大爆炸”遗留的辐射图。普朗克的数据显示哈勃常数在每秒67到69公里之间。

然而,普朗克数据根据这份声明,普朗克卫星的测量值比新的哈勃的测量值低9%左右,后者估计宇宙正在以每秒73公里的速度膨胀,因此表明星系的运动速度比预期的要快。

里斯说:“这两种结果都经过了多种方式的测试,因此,除非出现一系列不相关的错误,否则,这越来越有可能不是一个缺陷,而是宇宙的一个特征。”

这种差异的一个可能的解释是,暗能量--已知正在加速宇宙的神秘力量--正以更大的强度将星系推向更远的距离。在这种情况下,宇宙的加速度可能没有一个恒定值,而是可能随着时间的推移而变化。

而且,有可能是难以捉摸的暗物质,宇宙中80%的物质与可见物质或辐射的相互作用比以前想象的要强。

另一种可能的解释包括一种新的亚原子粒子,它的运动速度接近光速,只受引力的影响。研究人员将这种超快粒子命名为无菌中微子,根据这项研究,这些粒子统称为暗辐射。

STScI的代表在声明中说:“任何这些情况都会改变早期宇宙的内容,导致理论模型的不一致。这些不一致会导致哈勃常数的值不正确,这是从年轻宇宙的观测推断出来的。这个数值将与哈勃观测得出的数值不一致。”

该小组计划利用哈勃太空望远镜和欧空局盖亚空间观测站的数据来测量恒星的精确位置和距离,并进一步完善对宇宙膨胀速率的估计。