2020-07-20 22:37:34
另一架望远镜进入了关于宇宙的年龄和膨胀率的辩论。
最近,这个话题已成为使用不同天文设施和技术的科学家之间来回讨论的话题。
新进入者是智利的阿塔卡马宇宙望远镜。
它一直在研究天空上的“最古老的光”,并得出了“大爆炸”发生在137.7亿年前的经历,付出了4000万年之久的结论
这几乎与我们从欧洲旗舰普朗克太空天文台飞行任务获得的数字完全相同,该任务绘制了2010年代初的远古光芒。
但是这里存在问题,因为使用其他方法的其他望远镜出现的年龄要年轻几亿年。
他们一直试图做的就是测量被称为哈勃常数的值-哈勃常数被天文学家用来描述宇宙膨胀。
您看得越远,银河便退缩得越快。自从美国天文学家爱德温·哈勃(Edwin Hubble)于1929年首次详细介绍了这种关系以来,研究人员就一直在认真地尝试在数字上加一个数字。
有两种主要方法。一种是绘制与局部变星(造父变星)和爆炸(超新星)恒星的距离,并尝试从它们的运动来估计衰退率。另一种是在宇宙大爆炸后不久观察宇宙的状态,并利用我们对早期物理学的了解来预测常数。
普朗克和现在的ACT都采用了后一种概念。为此,他们俩都调查了宇宙微波背景。
一旦宇宙充分冷却以允许形成中性氢原子-进入宇宙生命大约380,000年,CMB是第一个横扫太空的光。
光仍然以微波频率在接近均匀的辉光中沐浴地球,并且温度分布仅比绝对零高2.7度。
但是有可能检测到该信号中的微小偏差-以及当光射向我们时,光变得扭曲或偏振-从而拉动信息。这些信息块之一就是哈勃常数的值。
ACT背后的国际团队于周三在arXiv预印服务器上发表了一篇论文(未进行完整的同行评审)。
这个数字是每秒每兆帕67.6公里-兆帕为326万光年。
换句话说,宇宙的扩展以每326万光年每秒67.6公里的速度增长。普朗克的数字是67.5。
我们应该感到惊讶吗?相似的方法难道不会产生相似的结果吗?
来自英国卡迪夫大学的ACT合作者Erminia Calabrese教授说,这在一个层面上是正确的,但他认为实验相差悬殊,足以引发任何矛盾。
她说:“如果您了解如何建立实验,并且了解物理建模的知识,是的,您是对的,找到相同的东西也就不足为奇了。但是这些实验是不同的。”告诉BBC新闻。
“普朗克去了太空,我们留在了地面上;当您留在地面上并且具有较高的精度时,您会观察到较小的角标,并且这些角标不一定必须以相同的方式工作。可能有一个过程或一种可以在不同尺度上为您提供不同物理学的机制。这可能是结果。”

为了进行比较,使用替代方法的望远镜产生的哈勃常数约为每秒每兆帕74公里。
另一个阵营包括强大的哈勃太空望远镜本身和盖亚(Gaia)天文台,该天文台以天文学史上前所未有的精度绘制附近恒星的位置图。
两组现在都将各自测量中的不确定性降低到一定程度,以至于它们之间的差距无法弥合。一种或两种方法在某个地方是错误的,或者也许有一些新的物理学没有任何一方掌握。
Isobel教授评论说:“ CMB或超新星数据集(或两者)中仍然可能存在一些小的偏差,而这些偏差并没有完全被考虑。但是随着观察结果的改善,要看清可能的情况变得越来越困难。”摘自英国兰开斯特大学。
“另一种选择是,我们不了解宇宙的某些基本知识。
“有几种理论试图解释这种差异-一个想法是,宇宙中的一些额外的早期扩展使CMB的'尺度'与假设的物理尺寸不同。但是这些理论也存在问题。老实说,不知道我站在哪一边,但这是一个有趣的辩论!” 她告诉英国广播公司新闻。
源:BBC(Jonathan Amos)
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