研讨人员表明,这项新研讨还或许提醒世界的终究命运。

文章作者:管理一号 | 2019-03-01
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两颗中子星兼并时发作引力波的示意图

北京时刻3月1日音讯,据国外媒体报道,一项新研讨称,经过剖析逝世恒星空间和时刻结构中发作的涟漪——即引力波——科学家或许能很快解开世界胀大速度的谜题,假如满足走运的话。研讨人员标明,这项新研讨还或许提醒世界的终究命运。

世界自从138亿年前诞生以来一直在胀大。为了丈量现在世界的胀大速度,科学家需求断定哈勃常数,然后推算出世界的年纪以及现在世界状况的细节。他们乃至还能够用哈勃常数来测验了解世界的未来命运,例如是否会永久胀大,仍是会溃散或支离破碎。

科学家首要运用两种办法来丈量哈勃常数,其一是监测附近的天体,估量它们的间隔,然后推算出世界的胀大速率。科学家对这些天体的性质已经有了许多了解,比方超新星迸发和造父变星等脉动变星。另一种办法是重视世界微波布景辐射,这是大爆炸事情残留的辐射。经过剖析世界微波布景辐射随时刻的改变,就能够计算出世界胀大的速率。

但是,这两种办法就哈勃常数的值发作了两种不同的成果,然后得出不同的世界胀大速率。世界微波布景辐射的数据显现,世界现在正在以大约每秒每326万光年67公里的速率胀大,而超新星迸发和造父变星的数据显现,世界胀大的速率是每秒每326万光年73公里。

这一不同标明,规范世界模型——科学家对世界结构及前史的了解——或许是错的。假如能处理这一被称为“哈勃常数抵触”的争辩,或许将为提醒世界演化及其终究命运带来新的头绪。

在新研讨中,物理学家指出,从未来引力波研讨中取得的数据或许会有助于解开这一难题。研讨榜首作者、纽约“熨斗”研讨所(Flatiron Institute,一家从事剖析程序和算法研讨的非营利性研讨机构)的天体物理学家斯蒂芬·菲尼(Stephen Feeney)说:“哈勃常数抵触是咱们现有世界模型不完整的最显着暗示,但在5到10年内,这一难题有望处理。”

依据爱因斯坦的广义相对论,引力是质量歪曲时空的成果。当任何具有质量的物体移动时,它都会发作能以光速传达,并一路拉伸和揉捏时空的引力波。

引力波十分弱小,科学家直到2016年才初次勘探到引力波的依据。2017年,科学家又勘探到了中子星磕碰所发作的引力波。中子星来自超新星迸发中逝世的恒星残骸。假如恒星残骸的质量不足以坍缩成黑洞,那它们终究就会成为中子星。中子星的称号来源于它们的引力满足强壮,能够将质子和电子揉捏在一起,构成中子。

与黑洞不同,中子星会宣布可见光,它们的磕碰也是如此。这些磕碰所发作的引力波被称为“规范警报”(standard sirens),能够协助科学家断定它们与地球的间隔;而磕碰所宣布的光有助于断定它们相对于地球的移动速度。使用这两组数据,研讨人员就能计算出哈勃常数。依据菲尼及其搭档的估量,剖析未来5到10年内大约50对中子星的磕碰,或许就能取得断定哈勃常数准确丈量值的满足数据。

但是,这一估量还需求取决于中子星磕碰发作的频率。“中子星兼并的发作率存在相当大的不断定性,究竟咱们至今只观测到一次,”菲尼说,“假如咱们十分走运才干见到一次,并且兼并事情又比咱们以为的稀有得多,那么观测到满足解说哈勃常数抵触的中子星兼并事情就需求比咱们在文中所说的更长的时刻。”

菲尼标明,引力波终究或许会支撑哈勃常数的某个值,而不是另一个值,但也有或许带来哈勃常数的第三个值。假如这种状况发作,那就有或许带来关于超新星、造父变星或中子星行为的新知道。这项研讨的具体内容宣布在2月14日的《物理谈论快报》(Physical Review Letters)上。

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