宇宙灾变揭示了我们对宇宙认识的巨大缺口
2026年6月30日 — 下午7:45,Examine是一份每周免费的时事通讯,关注科学,以怀疑和基于证据的视角进行报道,内容每周二发送。您正在阅读一个摘录——注册以获得整个通讯发送到您的邮箱。我们对宇宙的理解存在严重问题。2011年,澳大利亚天体物理学家布赖恩·施密特教授因发现宇宙以加速的速度扩张而获得诺贝尔物理学奖。他的发现为我们对浩瀚宇宙的每一项观察提供了重要支持——这是一片无尽的星系、超新星和庞大的气体云,始终吸引着地球人的想象。但有两派科学家就一个关键问题争论不休(或者至少是礼貌地发表对立的论文):这种扩张的速度,即哈勃常数。目前有两个有证据支持的估计值,但它们并不一致。这种混乱被称为哈勃紧张。有些人开始称之为哈勃危机。"这非常重要。它告诉我们宇宙的真实年龄,"澳大利亚联邦科学与工业研究组织的天文学家凯莉·古尔吉博士这样说关于哈勃常数。"它告诉我们宇宙中物体(例如星系等)的真实距离,以及它们的真实大小。"因此,哈勃常数的一个不正确或不精确的值就像是我们在地球上的所有米尺都偏差一厘米。"现在,古尔吉和她的同事利用一个极为罕见的灾变性碰撞和一个巨大的光束来帮助解决这个争论。他们可能找到了解开天文学最大危机的办法。两种对立的观点科学家们尝试测定宇宙扩张速度的方式有两种。一种方法分析宇宙微波背景辐射,即大爆炸后留下的"回声",在整个宇宙中依然能感受到。这种宇宙微波背景(CMB)通过WMAP卫星进行绘制,可以用于估计宇宙的扩张速度。NASA/WMAP科学团队这被称为"远宇宙"方法,因为它使用我们所能探测到的最早、最古老的光。另一种方法是"附近宇宙"方法。它观察包括造父变星(以已知速率"脉动"亮度)和超新星爆炸等现象。当这些明亮的天体远离地球时,它们发出的光的波长被拉伸——就像救护车的警报声随着它们远离你而变得更长更深——变得更加红。这被称为红移,测量它有助于天文学家确定物体在宇宙扩张时相互远离的速度。随着宇宙的扩张,它随着其拉伸的光波长,这是一个称为红移的过程。物体离得越远,光到达地球时拉伸得越多。NASA/JPL-Caltech//R. Hurt(加州理工学院-IPAC)扩张速度以每秒每兆秒差距(km/s/Mpc)来衡量。兆秒差距是一个宇宙单位,约等于326万光年。使用大爆炸"回声"的远宇宙方法得出的估计约为67-68km/s/Mpc。而使用恒星和超新星的附近宇宙方法则将速度定在72-74 km/s/Mpc。"当我们试图根据这两组观察商合宇宙的历史时,它们并不能对上。这样并没有意义,"斯威本科技大学的亚当·德勒教授这样说。或许有一个团队在他们的计算中藏着一个错误。或者,更有趣的是,可能有一些未知的物理法则或暗能量在发挥作用,我们需要找到并加以考虑。但德勒和古尔吉刚刚在《天体物理学杂志》上发表的一篇论文提供了新的希望,表明这种紧张关系可以得到纠正。中子星碰撞和巨型光束一切都源于两颗相撞的中子星——除了黑洞之外,现存最致密的物体——在一个距离地球1.4亿光年的星系中发生的碰撞。"这一碰撞如此巨大,以至于时空织物中的涟漪传播到了我们地球,"古尔吉说,描述了这个被称为GW170817的事件。两颗中子星碰撞并喷射出高速粒子光束的插图——代表宇宙中一些最强大的事件的爆炸。索诺玛州立大学/A. 西蒙内特; NASA,但这还不止于此。从爆炸中发射出一个以接近光速飞驰的强烈辐射束。光束本身仅持续了两秒,但其余下的光辉在地球的望远镜中可检测到约一年。天体物理学家们首次能够同时分析来自这一罕见事件的引力波和光。这使他们能够估计......
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