哈勃望遠鏡最新證實：宇宙比預期快9%的速度膨脹！

2020-10-18 博科園

美國國家航空航天局(NASA)哈勃太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)的最新測量結果證實：根據宇宙大爆炸後不久觀測到的宇宙軌道，宇宙正在以比預期快9%的速度膨脹。2019年4月25日發表在《天體物理學快報》(Astrophysical Journal Letters)上的新測量結果，將這種差異是意外事件的機率從3000分之一降低到了10萬分之一，並表明可能需要新的物理學來更好地理解宇宙。這種不匹配一直在增長，現在已經到了一個確實不可能作為僥倖而被忽視的地步。

約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)彭博社(Bloomberg)物理學和天文學傑出教授、諾貝爾獎得主、該項目負責人亞當·裡斯(Adam Riess)表示：這不是我們預期的。在這項研究中，Riess和SH0ES(超新星，H0，狀態方程)團隊分析了鄰近星系大麥哲倫雲中70顆恆星的光，使用了一種新方法，可以快速捕捉這些恆星的圖像，這些恆星被稱為造父變星(Cepheid variables)，以可預測的速度變亮或變暗，用來測量附近星系間的距離。通常測量恆星的方法非常耗時，哈勃望遠鏡每90分鐘繞地球一周只能觀測一顆恆星。

  • 地面望遠鏡拍攝的大麥哲倫星雲，這是我們銀河系的一個衛星星系；這張由哈勃太空望遠鏡拍攝的插圖圖像顯示了散布在矮星系中眾多星團之一。圖片：NASA, ESA, Adam Riess, and Palomar Digitized Sky Survey

研究人員使用新方法DASH(漂移和位移)，將哈勃望遠鏡作為一個「傻瓜相機」來觀察成組的造父變星，從而使研究小組能夠在正常情況下只觀察一個造父變星所需的時間內觀察十多個造父變星。有了這些新數據，裡斯和團隊能夠加強宇宙距離階梯的基礎，這個階梯用來確定宇宙內部的距離，並計算哈勃常數，一個宇宙隨時間膨脹速度的值。該團隊將哈勃測量數據與阿勞卡利亞項目(Araucaria Project)的另一組觀測數據結合起來和歐洲。這組科學家通過觀察一顆恆星經過它的夥伴時，光線變暗來測量大麥哲倫星雲的距離。

這些綜合測量數據幫助SH0ES團隊改進了造父變星的真實亮度。有了這個更精確結果，研究小組就可以「擰緊」其他「距離階梯」上的「螺栓」。「距離階梯」利用一種叫做超新星的爆炸恆星向太空深處延伸。隨著研究小組的測量變得更加精確，對哈勃常數的計算仍然與歐洲航天局(European Space Agency)普朗克(Planck)衛星對早期宇宙膨脹觀測得出的預期值不一致。普朗克衛星是根據宇宙大爆炸38萬年後觀測到的條件得出。

  • 這幅圖顯示了天文學家用來計算宇宙隨時間膨脹速度的三個基本步驟，這個值叫做哈勃常數。所有步驟都包括建立一個強大的「宇宙距離階梯」，從測量到附近星系的精確距離開始，然後移動到越來越遠的星系。這個「梯子」是一系列不同種類的天體的測量數據，具有固有的亮度，研究人員可以用它來計算距離。圖片：NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

這不僅僅是兩個實驗不一致，我們正在衡量一些根本不同的東西。一個是測量我們今天所看到的宇宙膨脹速度。另一種是基於早期宇宙物理學和測量宇宙膨脹速度的預測。如果這些數值不一致，很有可能在連接兩個時代的宇宙學模型中遺漏了一些東西。雖然裡斯無法確切解釋為什麼會存在這種差異，但他和SH0ES團隊將繼續微調哈勃常數，目標是將不確定性降低到1%。這些最新的測量結果使膨脹率不確定度從2001年的10%下降到2009年的5%，現在在本研究中為1.9%。

博科園-科學科普｜研究/來自: 約翰霍普金斯大學

參考期刊文獻:《天體物理期學快報》

博科園-傳遞宇宙科學之美

相關焦點

  • 哈勃太空望遠鏡確認宇宙加速膨脹 比預測快10%
    宇宙膨脹速度比之前預測快10%科技日報北京4月28日電 (記者劉霞)據美國國家航空航天局(NASA)官網近日公布的一項最新研究報告稱，根據哈勃太空望遠鏡數據新測定的宇宙膨脹速度，比歐洲普朗克衛星通過測量宇宙微波背景輻射所預測的速度快要
  • 最新哈勃常數出爐,宇宙膨脹速度比公認數值更快!
    來自《天體物理學》雜誌、Sciencealert.com的報導，根據最新哈勃常數測量結果顯示：宇宙膨脹速度比原先估算的更快
  • 哈勃觀測顯示宇宙膨脹速度比標準模型快9%—新聞—科學網
    來自哈勃空間望遠鏡的最新觀測結果顯示，現在宇宙的膨脹速度比宇宙學的標準模型預言快了約9%。
  • 哈勃望遠鏡進一步確認宇宙在加速膨脹
    新華社華盛頓4月25日電（記者 周舟）美國哈勃太空望遠鏡的新觀測成果進一步確認了宇宙在加速膨脹，現在的膨脹速度比根據早期宇宙特徵預測的膨脹速度快大約9%。　　此次研究成果25日發表在美國《天體物理學雜誌》上。研究人員利用新方法對大麥哲倫星雲的70顆造父變星進行了觀測。
  • 宇宙的膨脹速度至少比之前的預期快了8%左右,宇宙模型有錯誤?
    那麼宇宙的膨脹相信很多人都聽說過，宇宙膨脹說是在1929年最早提出的，簡單的來說，也就是宇宙之中的各個不同的星雲，相互之間的距離並不是一成不變的，而是不斷的在發生著變化，在慢慢的變遠。而且科學家驚奇的發現，宇宙的這個膨脹速度並不是一成不變的，它的膨脹速度在不斷的加快，完全超出了科學家之前的預期。
  • 英媒:宇宙膨脹速度快於預期 或證明相對論錯誤
    參考消息網6月4日報導 英媒稱，宇宙膨脹的速度比人們之前認為的要快，這一驚人發現可能會使愛因斯坦相對論的一部分內容面臨考驗，這一理論是宇宙學的支柱，已經承受了一個世紀的挑戰。據路透社6月2日報導，美國航天局和歐洲航天局舉行聯合記者會，宣稱宇宙膨脹的速度比之前預測的快5%至9%。
  • 宇宙的異樣!最新測量發現宇宙膨脹的速度突然加快了!
    80年前，天文學家哈勃發現了一個震驚全世界的秘密：所有的星體、星系都在互相遠離，離得越遠，速度就越快，這一切都說明了一個震撼的事實：宇宙正在膨脹！但是一項新的測量表明宇宙的膨脹速度比我們想像的要快，我們的宇宙到底怎麼了？
  • 宇宙膨脹的速度是多少?實測值比理論值快9%,專家呼籲物理學革新
    「大爆炸理論」是一種宇宙學模型，用來描述宇宙的起源和演化。「大爆炸理論」認為宇宙在137億年前開始膨脹，之前處於非常炙熱和密集的狀態。這個理論是建立在天文學家對基本的天文學現象的觀察的基礎上的。1920年，哈勃觀察到宇宙中各個星系之間的距離都在增加，倒推可知從前星系之間的距離更近。
  • 探索宇宙膨脹速度 三種方法測出三個哈勃常數
    自上世紀20年代以來,美國天文學家哈德溫·哈勃的觀測讓科學家知道,宇宙在不斷膨脹。那麼,宇宙的膨脹速度有多快——也即所謂的哈勃常數有多大呢?哈勃常數是宇宙參數,在各種各樣的宇宙學計算中都扮演非常重要的角色,它決定了宇宙的絕對規模、大小和年齡,是我們量化宇宙演化最直接的工具之一。
  • 引力波可以測量宇宙膨脹速度?在科學家最新發現中得到證實
    引力波可以測量宇宙膨脹速度？在科學家最新發現中得到證實  Jane Cai • 2019-02-01 10:31:29　來源：前瞻網　E793
  • 哈勃常數迄今最精確的測量:宇宙膨脹比我們想像的還要快
    宇宙正在膨脹，這在科學界已經是一個不爭的事實，而最新的研究結果表明，宇宙膨脹的速度比我們預想的要快。近日，來自哈勃空間望遠鏡的最新數據顯示，宇宙膨脹速率—哈勃常數的值比公認的要大9%。這次結果還近一步確認了差異的來源：屬於測量誤差的概率是30萬分之一。
  • 最新測量證實「哈勃常數」的實用性
  • 宇宙危機來臨?科學家:宇宙膨脹速度比想像中快,與暗能量有關?
    眾所周知，我們所處的宇宙一直處於膨脹狀態。不久前，研究人員用一種新的望遠鏡技術收集了相關數據，驚奇地發現宇宙的膨脹速度比科學家預測的要快得多。發表於《皇家天文學會月刊》上的研究明確指出，現階段的宇宙膨脹速度與科學家們用了數十年的標準模型並不符合。
  • 比光速還快?比宇宙的規模大小更難琢磨,科學解釋宇宙為什麼膨脹
    這幅圖展示了天文學家如何計算哈勃常數。首先我們將尋找較短距離內的造父變星，然後在與遠處星系的造父變星進行比較，計算距離亮度伴隨宇宙膨脹而來的哈勃常數確實，宇宙一直在膨脹，但是宇宙膨脹的有多快呢？說到這裡，我們要說的一個理論名為哈勃常數，哈勃常數其實就是用來計算宇宙隨時間膨脹的速度。
  • 科學家公布最新宇宙照片,哈勃拍下怎樣的宇宙秘密?
    在太空中服役近30年的哈勃太空望遠鏡,最近又為人類觀察宇宙提供了一個前所未有的視角。近日,科學家公布了最新的宇宙照片——「哈勃遺產場」,這是迄今最完整、最全面的宇宙圖譜。宇宙圖譜由哈勃在16年間拍攝的7500張星空照片拼接而成。哈勃太空望遠鏡已服役近30年。
  • 新哈勃精確的測量證實了宇宙加速膨脹,但仍然不知道為什麼會這樣
    【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】20世紀20年代，埃德溫·哈勃提出了一個突破性的發現：宇宙處於膨脹狀態。最初的預測是愛因斯坦廣義相對論的結果，這一發現後來被稱為哈勃常數。在幾十年的時間裡，多虧了新一代望遠鏡的部署——就像被命名的哈勃太空望遠鏡(HST)，科學家們被迫修改了這項定律。
  • 新哈勃常數估值加劇宇宙膨脹速度困惑
    紅巨星是測量目前宇宙膨脹速度的一種新方法的焦點。
  • 兩次哈勃常數測量結果不一致,如何計算宇宙隨時間膨脹的速度?
    兩次哈勃常數測量結果不一致根據一項新的研究結果來看，宇宙的實際擴張速度和我們之前所預期的並不一致，這同時也意味著：一些新的物理學內容，需要天文學家們納入關於宇宙運作的相關理論中。修訂之後的宇宙擴張速度，比之前大爆炸後不久所觀測到的宇宙軌跡預測速度要快10%左右。
  • 哈勃定律下的宇宙膨脹理論
    天文大辯論19世紀，望遠鏡的製作技術略有長進，望遠鏡也越做越大。愛爾蘭的威廉柏森在1845年完成了一座直徑6英尺的反射式望遠鏡，並用它看到了許多旋渦狀星雲。這些渦狀星雲到底是什麼？是在銀河系之內？還是和銀河系一樣是獨立的星雲？一時間眾說紛紜，沒有一個結論。到了20世紀，天文學家急於知道宇宙的大小和渦狀星雲的本質。
  • 哈勃空間望遠鏡的重大發現
    在哈勃超深空區裡展現了星系碰撞的細節，證明宇宙是一個動態的、不斷變化的地方。2009年5月安裝到「哈勃」上的大視場照相機3最新在近紅外波段上再一次推進了這一深度觀測。由此也發現了紅移高達9的天體，它們所對應的時間相當於宇宙誕生之後僅6億年。