来自大爆炸的远古光揭示了对宇宙年龄的一个精确的新估计:137.7亿年,误差为4000万年。
新的估计是基于智利阿塔卡马沙漠的一系列望远镜的数据得出的,它也涉及到了天体物理学中最重要的分歧之一:宇宙膨胀的速度有多快?在两篇科学论文中,这一新的结果极大地推动了争论的一方,尽管物理学家们无法证明争论的另一方是错的。
问题是这样的:物理学家需要了解宇宙的膨胀速度,198彩票平台开了几年,
198彩带玩团队如何登陆,才能理解宇宙学——研究我们整个宇宙的过去、现在和未来的科学。他们知道一种被称为暗能量的神秘物质正在导致宇宙向各个方向膨胀(以不断增加的速度膨胀)。但是,当天文学家将望远镜对准太空,测量哈勃常数(H0)时——这个数字描述了宇宙在离我们不同距离或在其他点膨胀的速度——他们得到的数字会因所用方法的不同而不一致。
一种方法,基于测量附近星系远离银河系的速度,产生一个H0。另一种方法是研究宇宙中最古老的光,即宇宙微波背景辐射(CMB),产生另一种H0。正如《生活科学》之前报道的那样,这一分歧让科学家们怀疑在他们的测量或理论中是否存在一些重要的盲点。这些新的结果似乎表明在宇宙微波背景下没有任何测量误差。
康奈尔大学天体物理学家Steve Choi在一份声明中说:“我们发现的膨胀速率与普朗克卫星小组的估计相符。”这是另一项关于CMB的研究。“这让我们更有信心测量宇宙中最古老的光。”
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普朗克卫星于2018年发布的数据是迄今为止对CMB最重要的测量数据。以前所未有的精确度,他们展示了H0的CMB测量与基于附近星系运动的测量有多么不一致。
这些新的结果用一套完全不同的望远镜数据和计算重新计算了CMB的测量结果,得到了非常相似的结果。这并不能证明对H0的CMB测量是正确的——用于计算的物理理论可能仍然存在一些问题——但它确实表明在这个分歧的那一边没有任何测量误差。
根据来自智利阿塔卡马沙漠阿塔卡马宇宙学望远镜(ACT)的数据,研究人员追踪了CMB不同部分之间微弱的差异——在天空的不同部分似乎有不同的能量水平。宇宙大爆炸后冷却形成的微波背景辐射,在空间的每个方向上都可以被探测到。它距离地球超过130亿光年,是恒星和星系形成之前的遗迹。
通过结合CMB如何形成的理论和对其起伏的精确测量,物理学家可以确定宇宙在那个时刻膨胀的速度。然后可以使用这些数据来计算H0。
在2013年到2016年之间,ACT系统地扫描了半天空,198彩票注册账户安全可靠
198彩平台,198彩票平台采用最新国际加密系统,保证玩家的个人隐私是不会泄露的,尤其是微波光。然后,研究人员在超级计算机的帮助下花费数年时间清理和分析数据,移除不属于宇宙微波背景辐射的其他微波源,从而拼凑出宇宙微波背景辐射的完整地图。他们在论文中写道,在整个过程中,他们对自己工作的含义“视而不见”,这意味着他们直到最后才看到自己的选择如何影响H0的估计。只有当整个宇宙微波背景图完成后,研究人员才使用它来计算H0。
新的宇宙微波背景图还提供了一种新的测量地球和宇宙微波背景之间距离的方法。这个距离,再加上对宇宙随时间膨胀速度的新测量,198娱乐官网安
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正如《生活科学》之前报道的那样,这些理论中的一些错误仍然有可能扰乱了计算结果。但还不清楚会出现什么错误。
另一种计算H0的方法依赖于被称为造父变星的脉冲恒星,它们位于遥远的星系中,定期脉冲。这种定时脉冲使研究人员能够精确计算它们的运动和离地球的距离。
有了这些直接的速度测量,就很容易得到H0的测量值。不涉及复杂的宇宙学理论。但也有可能,一些科学家提出,我们所在的宇宙区域只是奇怪地空着,并不能代表整个宇宙。甚至有可能仙王座变星存在测量问题,这些宇宙测量棒并不像物理学家预期的那样工作。
目前,真正的H0仍然是个谜。但是CMB研究人员有更多的弹药来支持他们的异议。
两篇描述新分析的新论文已于7月14日发表在预印本数据库arXiv上,并已提交正式同行评审。