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发布日期:2022-10-18 21:16    点击次数:198

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天放学“危急”:不同测量步调得到不相通的截止,究竟穷乏了什么?

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哈勃天际千里镜和大地千里镜复合视角观察到的蟹状星云。该星云是在1054年发现的一颗亮堂的超新星的余波。(图片开首:NASA、ESA、NRAO/AUI/NSF和G.Dubner(布宜诺斯艾利斯大学))

保罗·M·萨特是纽约州立大学石溪分校和Flatiron议论所的天体物理学家,《问天际人》和《天际电台》的主办人,《如安在天际中故去》的作家。萨特为Space.com的《众人之声:视线与见识》撰写了本文。

长安汽车和奇瑞汽车分获冠亚军,长安汽车实现了卫冕,长安汽车是目前最受欢迎的国产车品牌,旗下的产品众多,主力车型有长安CS75 PLUS、长安UNI-T、长安逸动PLUS以及长安UNI-V等,它们的销量都是名列前茅。奇瑞汽车夺得亚军,也是可以接受的,奇瑞在国内市场一直有着很不错的口碑表现,它自主研发的1.5T和1.6T发动机稳定性都非常不错,而主打车型奇瑞瑞虎8也是非常受欢迎。

你可能传闻过“天放学危急”:用不同的步调测量六合年事得到明显不同的截止,而天放学家却不知道为什么。

动作又名天体物理学家,以及又名天放学家,我对这个所谓的危急有我方的成见。

但领先,让咱们望望问题是什么。

在一个边际:六合微波配景

要测量六合的年事,你必须了解它的膨大历史。为了知道膨大历史,你需要做一些数学建模。数学模子在科学中很常见(事实上,它基本上即是科学),而在通盘这个词六合的情况下,数学模子即是爱因斯坦的广义相对论。

当你将广义相对论欺诈于通盘这个词六合时,你会得到弗里德曼方程,一组方程将六合的骨子——比如,暗物资、暗能量、放射和其他任何物资的相对数目——与其时的膨大速度干系起来。

是以,测量这些东西,就得到年事。

测量六合中有若干物资的最佳步调是通过六合微波配景放射(CMB),六合只好38万岁时留住的光。由于欧洲航天局的普朗克任务等后果,咱们领有细腻的六合微波配景放射舆图,这些舆图为咱们提供了对六合构成极其详备的分类表。

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CMB舆图莫得给咱们暗能量的量。在六合微波配景放射产生的时候, 久久暗能量并不是什么东西,是以在咱们的建模中,咱们必须使用其他观察截止,手动加多暗能量。但一朝你这样做了,你就不错把通盘的东西都插入弗里德曼方程中,得到任何时候点(包括今天)的膨大率,然后从那处决定六合的年事。

在另一个边际:超新星

天然这是对六合骨子的一种极其可靠的证据,但它并不是径直的;它是在数十亿年前创造的。另一种测量六合膨大率的步调是……测量六合的膨大速度。

一种步调是通过Ia型超新星,这是一种恒星爆炸,其中一颗恒星将其大气层透露到周边的白矮星上,这是一颗厌世恒星的邃密行状。一朝达到临界值,白矮星就会膨大,咱们就会得到一颗超新星。

因为通盘这个词六合的情况差未几,咱们不错使用超新星动作圭臬烛光。换句话说,咱们知道它们应该有多亮,久久久精品网色咱们不错把它和它们看起来的亮度进行相比。然后,咱们不错用这些信息来料想超新星出面前六合的膨大速度。

天文体家在20世纪90年代末使用这种步调发现了暗能量,从那时起,它就一直是天放学测量的基石。这是一种简短的时间,因为它不错让咱们测量隔邻六合的膨大速度(这叫做哈勃常数,即使它的确不是常数——但那是另一个故事)。也即是说,它是特地有限的;咱们并莫得许多超新星,咱们不错用它们来洞悉更远处的六合。

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在天文体家发现暗能量以来的20年里,咱们遭遇了一个小问题:从六合微波配景放射和超新星测量六合膨大速度(以及六合的年事)变得越来越精准,但他们启动产生不对。咱们究诘的未几;在料想六合的137.7亿历史时,这两种步调只断绝了1000万年或2000万年。但值得一提的是咱们的操作精度水平如斯之高。

管束这个问题的一种步调是说咱们对六合微波配景放射的测量是有颓势的。但普朗克六合微波配景放射的测量是科学畛域史上最精准的测量,自2013年头度数据发布以来的多年里,屡次测试和搜检只安逸了算计截止。

但因为咱们需要手动将CMB数据中添加暗能量,也许咱们的模子穷乏了一些对于这种力的东西。不管怎么这亦然一个繁密的谜团,它并不狂放。也许暗能量随时候而变化,或者与暗物资干系,或者与其他东西干系。尽头是,这种不错经受的东西让表面家们忙着写一篇又一篇论文,探索诱人的可能性。

临了,也许超新星的测量值有点偏差。天然,它们是得到当前扩张率的一条更径直的阶梯,但并非万无一失。恒星爆炸有些复杂,要是咱们不行悉数相识物理学的零乱,咱们就不行用超新星动作精准的天放学探伤器。要想撤销通盘这个词危急,对超新星进行建模时,只需要少许不笃定性,通盘这个词危急就会隐没。

就我个人而言,我觉得咱们对超新星的相识并不像咱们觉得的那样多——我这样说不单是是因为我是普朗克任务的一员,并在六合微波配景放射的分析中提供匡助。“危急”是持续写论文的一个好借口,因为20多年来,咱们一直被暗能量所困扰,做了许多责任,却莫得太多相识。从某种意旨上说,许多天放学家但愿让危急持续下去,因为只须危急存在,他们除了倒计时下一个紧要任务的年份以外,还有一些事情不错指摘。

要是这很兴味,那可能是错的。管束危急最败兴的步调是承认超新星并不像咱们但愿的那样好像竣事对膨大率的探伤。但这不会产生像危急那样多的论文,咱们的天放学会议也将不会那么兴味。因此,但至少现在而言,危急还将持续下去。

这份叙述莫得具体证据新数据是何时赢得的,但指出了这些观察是在天文体家提防到星河系中一颗极其荒原的双超新星之后进行的。当一颗相对较大的恒星滥用燃料并爆炸,将物资抛向周围时,就会产生超新星。

BY: Paul Sutter

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