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新法测得宇宙早期膨胀率,发现暗能量在不断加强

2019年2月19日7:12 环球解密

天文学家们首次使用宇宙早期类星体和黑洞的信息测得宇宙早期的膨胀率,与近期宇宙的膨胀率对比发现,宇宙的膨胀速度在不断加快。

这是一张哈勃望远镜所拍到的一个类星体的双重影像,它可以用来测量哈勃常数,从而帮助天文学家更好地理解宇宙膨胀随时间的推移而改变。

我们生存的这个宇宙在不断膨胀,这已是天文界公认的事实。科学家们用哈勃常数描述宇宙的膨胀速度。

但是多年来用不同方法得到的这个数值结果很不一样。

最有代表性的有两个版本:依据普朗克卫星数据,利用微波背景辐射方法测得哈勃常数为67.74公里每秒每百万秒差距(km/s/Mpc);另一种利用造父变星或la超新星亮度值的方法,测得哈勃常数为73.5公里每秒每百万秒差距。

近几年,一些天文学家发现利用类星体、及其所绕行的黑洞可以更准确地测量天体之间的距离。类星体是极度明亮的星系核,是宇宙中最亮的天体之一,从其绕转的巨大黑洞获得能量。

意大利佛罗伦萨大学(Universita di Firenze)的Guido Risaliti和英国达勒姆大学(Durham University)的Elisabeta Lusso发现,了解类星体发出的X光和紫外线的比例,以及紫外线的亮度,类星体也可以像造父变星和la超新星那样作为测量宇宙膨胀的方法。

由于我们能观测到比la超新星远得多的类星体,因此利用类星体的新方法可以让天文学家看到宇宙早期的情形。

这个研究组综合了来自宇宙诞生后仅11亿~23亿年间1598个类星体的紫外线数据,算出了宇宙早期的膨胀率。

他们也用这个方法计算了宇宙近期90亿年来的膨胀数据,与之前用la超新星方法计算的结果进行比较,发现它们基本一致。

但是,他们算出的宇宙早期的数据,却与用当今宇宙标准理论估算出来的不一致。Risaliti说:“我们用类星体观测到了大爆炸之后仅10亿年时期的情况,发现宇宙近期的膨胀率比预期还快。这可能意味着,暗能量随着宇宙年龄的增长在不断加强。”

其实科学家根本还不确定“暗能量”到底是什么,也观测不到,只是推测存在这样一种具有反引力效果的物质,在推动宇宙的膨胀,即促使天体与天体之间距离不断在拉大。

这份研究近期发表在《自然-天文》(Nature Astronomy)期刊上。

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