宇宙距離測量新方法問世

進一步質疑標準宇宙模型理論

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【大紀元2020年06月23日訊】(大紀元記者笛睿編譯)一個國際研究組使用一種全新的測量宇宙距離的方法算出宇宙膨脹係數,與近期其它幾種方法測量的結果相近,都和宇宙模型理論預測的結果差異很大。研究者稱,這對標準宇宙模型理論提出進一步質疑。

「就宇宙模型理論有問題,還是測量值有問題,天文學家一直存在爭議。我們的研究使用了一種和任何其它技術都不一樣的、獨立的測量方法,得到的結果證明和理論值仍存在差距。這很可能意味著,基本宇宙模型理論存在問題。」這份新研究的負責人——美國國家射電天文臺(NRAO)的布拉茨(James Braatz)說。

目前科學家由理論和測量方法得到宇宙膨脹係數,也稱為哈勃常數,存在很大的差距。一類用標準宇宙模型理論,基於宇宙微波背景(CMB)數據預測,得到67.4公里/(秒·百萬秒差距);另一類根據對遙遠星系超新星以及類星體引力透鏡數據測量得到的數值介於73~74公里/(秒·百萬秒差距)。

天文學家認為,兩者的差距超出了觀測的誤差,很可能顯示標準模型理論有問題。

宇宙標準模型也稱為ΛCDM模型(Lambda-CDM Model),Λ是愛因斯坦提出的代表暗能量的宇宙常數。這個模型把宇宙的構成分為普通物質、暗物質和暗能量,描繪了一套宇宙自大爆炸後如何演化至今的理論。

這項近期發表在《天文物理期刊通訊》(The Astrophysical Journal Letters)上的研究聚焦測量幾個星系的距離。這些星系中央的超級黑洞周圍,帶有含水氣體繞行的吸積盤。

研究稱,對於一個幾乎是側向對著地球的吸積盤,根據從它的不同位置發出的強無線電波,可以探測到它的大小、視角範圍,由此算出這個星系與地球的距離。這個團隊利用遍布世界各地的多個射電望遠鏡的數據,讓測量結果非常精確。

利用這種方法,他們提升了四個星系的距離精確度——它們與地球的距離在1.68億-4.31億光年不等,並結合以前研究測量的另外兩個星系的數據,計算出的哈勃常數為73.9公里/(秒·百萬秒差距)。

「檢驗標準宇宙模型是一項很具有挑戰性的工作,需要以前所未有的精確度測量哈勃常數。預測值與測量值之間的差異,關係到所有物理理論的一項重要基石,因此我們想得到儘可能多的、獨立的測量值。我們的方法基於幾何學,又獨立於其它任何方法,其結果進一步證明兩者的差異。」這份論文的主要作者哈佛‧史密森尼天體物理中心的研究員佩斯(Dom Pesce)說。

布拉茨說:「我們測量的哈勃常數與近期其它測量方法得到的結果很接近,與基於宇宙微波背景和標準模型預測的結果相差很大。這顯示,標準模型很可能需要修正。」◇

責任編輯:朱涵儒

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