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你能想象到吗?假如我们可能生活在一个巨大的星系气泡中

今天小编为大家带来了一篇《你能想象到吗?假如我们可能生活在一个巨大的星系气泡中》的文章,感兴趣的读者朋友可以跟着小编一起看一看。

简介:近年来,随着测量哈珀常数的方法变得越来越精确,它们开始生产出彼此明显不一致的H0。瑞士日内瓦大学物理学家、这篇新论文的合著者卢卡斯·隆布里泽认为,最简单的解释是,我们的星系位于宇宙的低密度区域——我们通过望远镜清楚地看到的大部分空间是一个巨大气泡的一部分。

这可以解释很多现象。

哈勃太空望远镜拍摄到的船尾座RS星,它是用来测量宇宙膨胀的一种造父变星。

我们可能生活在宇宙的一个气泡中。

发表在《物理快报B》上的论文提出的新观点。这篇论文试图回答现代物理学中最深奥的谜团之一:为什么我们对宇宙膨胀速度的测量产生了分歧?正如《生活科学》杂志先前报道的那样,我们有多种方法来测量哈勃常数H0——一个决定宇宙膨胀速度的数字。本世纪来,随着测量方法精确度的提高,科学家发生这些方法产生了彼此大相径庭的h0。瑞士日内瓦大学物理学家、这篇新论文的作者之一卢卡斯·隆布里泽认为,最简单的解释是,我们的星系位于宇宙的一个低密度区域,我们通过望远镜能清楚看到的大部分空间都是一个巨大气泡的一部分,而这种异常可能会干扰我们对H0的测量。

很难想象在宇宙的尺度上,一个泡泡会是什么样子。而事实确实如此:空间,少数的星系和它们的恒星散布在虚无之中。但就像我们所在的宇宙有物质紧密聚集或分散的区域一样,恒星和星系在宇宙的不同部分以不同的密度聚集在一起。

“当我们观察宇宙微波背景(早期宇宙的残余)时,可以看到周围宇宙的温度几乎完全均匀,都是2.7 K(开尔文,0度是绝对零度的温度刻度)。然而,仔细观察就会发现,这种温度有微小的波动,”隆布里泽告诉《生活科学》杂志。

他说,宇宙如何随时间演化的模型表明,这些微小的不一致最终会产生密度或大或小的空间区域。这些模型预测的低密度区域将足以扭曲我们的H0测量。

存在的问题是:我们有两种主要的方法来测量H0。一种是基于对宇宙微波背景辐射(CMB)的极其精确的测量,它在我们的宇宙中几乎是一致的,因为它是在一次跨越整个宇宙的事件中形成的。另一种是基于超新星和附近星系中闪烁的恒星,即仙王座。

造父变星和超新星的特性使我们很容易精确地确定它们离地球有多远,离我们有多快。天文学家们用它们做了一个“距离阶梯”,计算到达我们可观测宇宙的各个地标,并推导出了H0。

但是,随着造父变星和宇宙微波背景辐射的测量在过去的十年里变得越来越精确,科学家明显发现测量结果并不一致。“如果我们得到了不同的答案,那就意味着存在未知因素影响了测量,”北卡罗来纳州立大学的天体物理学家凯蒂·马克在之前告诉《生活科学》杂志。所以这不仅仅是关于了解我们感兴趣的宇宙的膨胀率而是了解宇宙是如何演变的,膨胀是如何演变的,以及时空一直在发生什么。

一些物理学家认为,一定有某种“新物理学”在推动这种差异——我们对宇宙的一些不了解导致了一些意想不到的行为。

“新物理学当然会是一个非常令人兴奋的解决这种问题的方法。但新物理学通常意味着一个更复杂的模型,它需要明确的证据,并应得到独立测量的支持,”隆布里泽说。

其他科学家认为对造父变星阶梯的计算或对宇宙微波背景辐射的观测存在问题。隆布里泽表示,他的解释更符合这一范畴。之前也有人提出过类似的解释,但他的论文对细节进行了补充。

他补充道:“如果不那么复杂的标准物理学可以解释这种张力,那么这不仅提供了一种更简单的解释,而且是已知物理学的成功,但不幸的是,它也更无趣。”

作者: Rafi Letzter – Staff Writer

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