哈嘍,大家好,桿哥這篇評論,主要來分析73 vs 67 km/s/Mpc!哈勃常數之爭升級,宇宙模型要改寫?
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現代物理學的宇宙模型正面臨一場大考。困擾天文學家多年的 “哈勃張力”,即宇宙膨脹速率的測量分歧,如今有了新的關鍵證據。
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TDCOSMO 國際合作組發表在《天文學與天體物理學》的研究,用完全獨立的測量方法確認了這一差異,暗示我們對宇宙的理解可能存在重大缺陷。
兩大路徑測宇宙,結果差出 9%
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哈勃常數是描述宇宙膨脹速度的核心參數,幾十年來天文學家主要通過兩條路徑測量。
觀測晚期宇宙的方法,比如利用造父變星和 Ia 型超新星構建 “距離階梯”,測得的數值約為 73-74 km/s/Mpc。
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而通過普朗克衛星觀測早期宇宙的微波背景輻射,結合標準宇宙學模型推演,得到的數值僅為 67 km/s/Mpc。
這 9% 的差異已超出誤差允許范圍,成為科學界公認的 “哈勃張力”。
引力透鏡:給宇宙測速的新尺子
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為打破僵局,TDCOSMO 團隊采用了 “時間延遲宇宙學” 這一全新技術。
當大質量星系恰好位于地球與遙遠類星體之間時,其引力會像透鏡一樣彎曲時空,讓類星體形成多個成像。
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類星體亮度會劇烈波動,而不同路徑的光線到達地球存在時間差,這個時間延遲直接與宇宙膨脹速率相關。
這種方法無需逐級校準,也不依賴早期宇宙模型,是完全獨立的測量手段。
韋伯望遠鏡立下關鍵功勞
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此前時間延遲法的最大難題,是無法精確掌握透鏡星系的物質分布。
這次研究中,詹姆斯?韋伯太空望遠鏡的近紅外光譜儀發揮了決定性作用。
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結合地面甚大望遠鏡、凱克天文臺的數據,團隊獲得了前所未有的高精度恒星運動學數據。
這極大降低了模型不確定性,排除了主要誤差來源,讓測量結果更具說服力。
標準模型遇危機,新物理學啟幕?
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TDCOSMO 的結果顯示,時間延遲法測得的哈勃常數更傾向于 73-74 km/s/Mpc 的高值。
三種獨立測量中兩種指向高值,只有基于早期宇宙模型的方法得到低值,說明問題可能出在我們的理論上。
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科學家推測,宇宙早期可能存在未知物理機制,比如早期暗能量或額外相對論性粒子。
歐盟已投入 1200 萬歐元支持后續研究,未來更多透鏡系統的測量,或許會徹底改寫宇宙學教科書。
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