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“缺少一些东西”:对宇宙最彻底的研究证明我们仍然无法解释宇宙是如何膨胀的
一项全面的新研究结合了数十年的研究,揭示了我们在理解宇宙如何运作方面缺少一个重要组成部分。
来源:LiveScience宇宙学存在一个核心危机:不同的测量会得出不同的宇宙膨胀率值。现在,结合数十年独立测量的综合分析表明,这种差异并不是由于错误或不确定性造成的;而是由于误差或不确定性造成的。相反,它是超越标准宇宙学模型的新物理学的潜在途径。
天文学家通过两种方式计算宇宙的膨胀率或哈勃常数。一种方法是测量宇宙微波背景光 (CMB) 的距离,宇宙微波背景光是大爆炸后 38 万年扩散出去的最早的光。第二种方法是通过对“标准蜡烛”的观察来研究当地宇宙的膨胀,“标准蜡烛”是附近已知亮度的恒星,其光线在到达我们时会被拉伸或红移。
第一种方法的计算得出的哈勃常数约为每秒每兆秒差距 67 或 68 公里,而后者得出的值约为每秒每兆秒差距 73 公里。 (一百万秒差距约为 326 万光年。)
虽然这看起来像是一个很小的差异,但它远远大于统计不确定性可以解释的范围,呈现出一种令人费解的分歧,称为哈勃张力。因此,天文学家召开了一次大型研讨会,就限制哈勃常数并确定张力是否确实存在的最佳方法和数据进行投票。
在 4 月 10 日发表在《天文学与天体物理学》杂志上的论文中,作者得出了迄今为止最精确的哈勃常数,并发现张力仍然存在,这表明我们当前的宇宙学模型是不完整的。
“这就是哈勃张力如此有趣的原因,”研究合著者、哥廷根大学天体物理学家理查德·安德森通过电子邮件告诉《生活科学》。 “[哈勃常数]的晚期和早期宇宙值之间的比较测试了宇宙学尺度上的基本物理学,它告诉我们有些东西缺失了。”
