哈喽,大家好,杆哥这篇评论,主要来分析73 vs 67 km/s/Mpc!哈勃常数之争升级,宇宙模型要改写?
现代物理学的宇宙模型正面临一场大考。困扰天文学家多年的 “哈勃张力”,即宇宙膨胀速率的测量分歧,如今有了新的关键证据。
TDCOSMO 国际合作组发表在《天文学与天体物理学》的研究,用完全独立的测量方法确认了这一差异,暗示我们对宇宙的理解可能存在重大缺陷。
两大路径测宇宙,结果差出 9%
哈勃常数是描述宇宙膨胀速度的核心参数,几十年来天文学家主要通过两条路径测量。
观测晚期宇宙的方法,比如利用造父变星和 Ia 型超新星构建 “距离阶梯”,测得的数值约为 73-74 km/s/Mpc。
而通过普朗克卫星观测早期宇宙的微波背景辐射,结合标准宇宙学模型推演,得到的数值仅为 67 km/s/Mpc。
这 9% 的差异已超出误差允许范围,成为科学界公认的 “哈勃张力”。
引力透镜:给宇宙测速的新尺子
为打破僵局,TDCOSMO 团队采用了 “时间延迟宇宙学” 这一全新技术。
当大质量星系恰好位于地球与遥远类星体之间时,其引力会像透镜一样弯曲时空,让类星体形成多个成像。
类星体亮度会剧烈波动,而不同路径的光线到达地球存在时间差,这个时间延迟直接与宇宙膨胀速率相关。
这种方法无需逐级校准,也不依赖早期宇宙模型,是完全独立的测量手段。
韦伯望远镜立下关键功劳
此前时间延迟法的最大难题,是无法精确掌握透镜星系的物质分布。
这次研究中,詹姆斯・韦伯太空望远镜的近红外光谱仪发挥了决定性作用。
结合地面甚大望远镜、凯克天文台的数据,团队获得了前所未有的高精度恒星运动学数据。
这极大降低了模型不确定性,排除了主要误差来源,让测量结果更具说服力。
标准模型遇危机,新物理学启幕?
TDCOSMO 的结果显示,时间延迟法测得的哈勃常数更倾向于 73-74 km/s/Mpc 的高值。
三种独立测量中两种指向高值,只有基于早期宇宙模型的方法得到低值,说明问题可能出在我们的理论上。
科学家推测,宇宙早期可能存在未知物理机制,比如早期暗能量或额外相对论性粒子。
欧盟已投入 1200 万欧元支持后续研究,未来更多透镜系统的测量,或许会彻底改写宇宙学教科书。
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