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通过“宇宙之眼”,使宇宙膨胀被更快的发现

 漫步之心情 2017-02-05

通过使用美国宇航局(NASA / ESA)的哈勃空间望远镜,一组国际上的天文学团队对宇宙的扩展速度进行了更独立的测量。

值得注意的是,此次天文学家们是采用超大的星系团来作为观测“透镜”。

通过“宇宙之眼”,使宇宙膨胀被更快的发现

根据广义相对论可知,当光经过具有巨大引力的天体时,会像通过凸透镜一样发生明显的曲折。根据变化后的光线在光谱外波段呈现的不规则程度,就可推算发光星系的年龄及距离。

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已知当光线经过太阳附近时,会发生0.75°的偏折。

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位于图像中央处的HE0435-1223,是迄今为止发现的五个最好的可用作观测的星体之一。其前景星系(相对据观察点最近的星系)的周围分布着四个几乎均匀排列的远景星体。

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天文学家们通过使用哈勃空间望远镜以及其他观测镜在空间和地面上观察五个星系,以便达到哈勃常数的独立测量。

新的测量完全独立于其他使用造父变星和超新星作为参考点的哈勃常数,但测量的最后结果却非常一致。但与普朗克卫星测得的早期宇宙哈勃常数有较大差距。而正如领导该项目的天文学家Sherry Suyu表示:这种差异性表明了在我们目前对宇宙一些方面的认知,还隐藏着未知的错误。

虽然由普朗克确立的哈勃常数的值符合我们目前对宇宙的理解。但是由不同的天文学家组为当地宇宙获得的值与我们接受的宇宙的理论模型不一致。Suyu解释说:“宇宙的膨胀率现在开始以不同的方式进行测量,具有如此高的精确度,实际差异可能超出我们目前对于宇宙物理认识的范畴。

研究的目标是位于我们非常遥远的类星体之间的巨大星体,天文学家利用由大质量星系引起的“强引力透镜现象”来参与观测。

当这些来自遥远天体的光在被强大引力所弯曲后,会在其周围形成多个闪烁的虚像或光弧。它们之间的延迟取决于光所经过的路径的长度,这些延迟也与哈勃常数的值有着直接的关联。由于星系的不完全规则性,所以对空间的扭曲并非完美的圆形。而后方充当透镜的星系团与地球上观测者及设备的排列也并非完全对准在一条直线上。所以,对于不同地点及不同时间点的光线所行测得的空间距离也会有小幅度的差异。

对多个图像之间的时间延迟进行准确的测量,以及采用计算机进行模拟,天文团队确立的哈勃常数达到了3.8%的高精度。

Suyu博士补充说到:“哈勃常数对现代天文学至关重要,因为它可以帮助我们论证我们的宇宙或由暗能量、暗物质或正常物质构成的理论是否正确,或者证明我们在此类研究上是否还缺少某些根本的东西。”

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