宇宙距离测量新方法问世

进一步质疑标准宇宙模型理论

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【大纪元2020年06月23日讯】(大纪元记者笛睿编译)一个国际研究组使用一种全新的测量宇宙距离的方法算出宇宙膨胀系数,与近期其它几种方法测量的结果相近,都和宇宙模型理论预测的结果差异很大。研究者称,这对标准宇宙模型理论提出进一步质疑。

“就宇宙模型理论有问题,还是测量值有问题,天文学家一直存在争议。我们的研究使用了一种和任何其它技术都不一样的、独立的测量方法,得到的结果证明和理论值仍存在差距。这很可能意味着,基本宇宙模型理论存在问题。”这份新研究的负责人——美国国家射电天文台(NRAO)的布拉茨(James Braatz)说。

目前科学家由理论和测量方法得到宇宙膨胀系数,也称为哈勃常数,存在很大的差距。一类用标准宇宙模型理论,基于宇宙微波背景(CMB)数据预测,得到67.4公里/(秒·百万秒差距);另一类根据对遥远星系超新星以及类星体引力透镜数据测量得到的数值介于73~74公里/(秒·百万秒差距)。

天文学家认为,两者的差距超出了观测的误差,很可能显示标准模型理论有问题。

宇宙标准模型也称为ΛCDM模型(Lambda-CDM Model),Λ是爱因斯坦提出的代表暗能量的宇宙常数。这个模型把宇宙的构成分为普通物质、暗物质和暗能量,描绘了一套宇宙自大爆炸后如何演化至今的理论。

这项近期发表在《天文物理期刊通讯》(The Astrophysical Journal Letters)上的研究聚焦测量几个星系的距离。这些星系中央的超级黑洞周围,带有含水汽体绕行的吸积盘。

研究称,对于一个几乎是侧向对着地球的吸积盘,根据从它的不同位置发出的强无线电波,可以探测到它的大小、视角范围,由此算出这个星系与地球的距离。这个团队利用遍布世界各地的多个射电望远镜的数据,让测量结果非常精确。

利用这种方法,他们提升了四个星系的距离精确度——它们与地球的距离在1.68亿-4.31亿光年不等,并结合以前研究测量的另外两个星系的数据,计算出的哈勃常数为73.9公里/(秒·百万秒差距)。

“检验标准宇宙模型是一项很具有挑战性的工作,需要以前所未有的精确度测量哈勃常数。预测值与测量值之间的差异,关系到所有物理理论的一项重要基石,因此我们想得到尽可能多的、独立的测量值。我们的方法基于几何学,又独立于其它任何方法,其结果进一步证明两者的差异。”这份论文的主要作者哈佛‧史密森尼天体物理中心的研究员佩斯(Dom Pesce)说。

布拉茨说:“我们测量的哈勃常数与近期其它测量方法得到的结果很接近,与基于宇宙微波背景和标准模型预测的结果相差很大。这显示,标准模型很可能需要修正。”◇

责任编辑:朱涵儒

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