測(cè)量宇宙膨脹率又添新方法

　　據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng) 8 日?qǐng)?bào)道，一個(gè)國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)稱，結(jié)合引力波和射電觀測(cè)，再加上理論建模，可將中子星對(duì)的并合變成“宇宙標(biāo)尺”，用以測(cè)量宇宙膨脹率——哈勃常數(shù)，或可解決目前測(cè)得的宇宙膨脹率不一致的問題。

　　宇宙膨脹率可用來確定其大小和年齡，也可作為解釋其他觀測(cè)的重要工具。目前，科學(xué)家主要借助測(cè)量宇宙大爆炸后的余暉——宇宙微波背景輻射和 Ia 型超新星爆發(fā)來獲得，但這兩種方法給出了不同的結(jié)果。

　　最新研究中，天文學(xué)家使用美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)的超長(zhǎng)基線陣列、卡爾·詹斯基超大陣列和綠灣射電天文望遠(yuǎn)鏡，對(duì) 2017 年兩顆中子星碰撞產(chǎn)生引力波后的情況進(jìn)行了研究。美國(guó)國(guó)家射電天文臺(tái)的庫(kù)納爾·摩尼說：“中子星并合為我們提供了一種測(cè)量哈勃常數(shù)的新方法，有望讓我們解決兩個(gè)值不一致的問題。”

　　摩尼解釋說，當(dāng)兩顆中子星碰撞時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生爆炸和一股引力波。引力波信號(hào)的形狀會(huì)告訴科學(xué)家引力波爆發(fā)多么“明亮”，測(cè)量在地球上接收的引力波的“亮度”(強(qiáng)度)可以獲得引力波的距離。摩尼說：“這是一種完全獨(dú)立的測(cè)量手段，我們希望能夠獲得哈勃常數(shù)的真正值。”

　　當(dāng)然，該方法也存在一個(gè)問題：引力波的強(qiáng)度隨它們相對(duì)于兩個(gè)中子星軌道平面的方向而變化。如果從地球上看，在垂直于軌道平面的方向上，引力波更強(qiáng)。為此，研究團(tuán)隊(duì)使用射電望遠(yuǎn)鏡測(cè)量從爆炸中噴出的超高速物質(zhì)射流的運(yùn)動(dòng)，借助這些測(cè)量結(jié)果和詳細(xì)的流體動(dòng)力學(xué)模擬，確定了方向角，從而使他們可以借助引力波來確定距離。

　　研究團(tuán)隊(duì)表示，這一事件的單次測(cè)量還不足以確定哈勃常數(shù)。研究負(fù)責(zé)人、普林斯頓大學(xué)的肯塔·霍特克扎卡說：“利用引力波和射電望遠(yuǎn)鏡可以觀察到另外 15 個(gè)此類事件，幫助解決哈勃常數(shù)不一致的問題，將是我們?cè)诶斫庥钪娣矫嫒〉玫囊粋€(gè)重要進(jìn)展。”

　　研究發(fā)表于最近的《自然·天文學(xué)》雜志。
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