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自從哈勃發現了宇宙膨脹以來,這一現象一直是科學家研究的重點對象,而哈勃常數則是描述這一現象的一個常數,這個數字描述了宇宙從空間某一特定點以不同距離膨脹的速度。
然而,近日一則研究表明宇宙學的「標準模型」受到新測量的質疑,這項研究所使用的新測量方法測量除了不同的哈勃常數,改變我們對不斷膨脹的宇宙的看法。
這意味著人類以前的推論可能是錯的,那麼科學家需要重新研究宇宙的基本模型嗎?
在這項研究中,天文學家通過對宇宙距離的新測量,改進了哈勃常數的計算,新的測量結果促使科學家們考慮修改這一重要數字,並為「宇宙學標準模型」(描述宇宙基本性質的理論)可能需要修改的想法提供了支持。
天文學家說,這些新的測量是用世界各地的各種望遠鏡進行的,強調了以前對哈勃常數的測量與「標準模型」預測的這個常數值之間的差異。「標準模型」將所有已知的基本粒子分類,並描述了宇宙中四種基本作用力中的三種:強力、弱力和電磁力。這個理論不包括引力。
在這項新的研究中,研究人員改進了對四個不同星系的距離測量,它們距離地球的距離從1.68億光年到4.31億光年不等,以及對兩個星系的額外的、先前的距離測量。他們發現哈勃常數,即宇宙膨脹的速率,是每秒73.9公裡每兆帕。這與標準模型預測的每秒67.4公裡的速度相差甚遠。
哈佛大學和史密森學會天體物理學中心的研究員佩斯在一份聲明中說:「測試宇宙學的標準模型是一個非常具有挑戰性的問題,需要對哈勃常數進行有史以來最好的測量。哈勃常數的預測值和測量值之間的差異指向了所有物理學中最基本的問題之一,因此我們希望有多個獨立的測量來證實這個問題,並測試這個模型。我們的方法完全獨立於所有其他方法,它使得這種差異更加明顯。」
這些新的測量是由國家科學基金會的甚長基線陣列(VLBA)、卡爾·G·詹斯基甚大陣列(VLA)、羅伯特·C·伯德·格林班克望遠鏡(GBT)以及德國的埃弗斯堡望遠鏡等望遠鏡完成的。
「我們發現星系比標準宇宙學模型預測的要近,證實了在其他類型的距離測量中發現的一個問題,」國家射電天文觀測站(NRAO)的詹姆斯·布拉茨說。
布拉茨補充說:「人們一直在爭論這個問題是在於模型本身還是用於測試它的測量。」我們的工作使用了一種完全獨立於其他技術的距離測量技術,並且我們加強了測量值和預測值之間的差距。很可能預測中涉及的基本宇宙學模型就是問題所在。」