由加州大学戴维斯分校领导的一组天文学家获得了新数据，表明宇宙膨胀的速度比预期的要快。这项研究是在对宇宙膨胀速度的激烈争论之后进行的。到目前为止，测量结果仍然不一致。该团队对哈勃常数（宇宙膨胀率）的新测量涉及一种不同的方法。天文学家结合使用 NASA 的哈勃太空望远镜 (HST) 和 WMKeck 天文台的自适应光学 (AO) 系统来观察三种引力。镜头系统，这是首次利用地基AO技术获得哈勃常数。

研究合著者，大学加州戴维斯大学物理学教授克里斯法斯纳赫特说：当我 20 多年前第一次开始研究这个问题时，可用的仪器限制了可以从观测中获得的有用数据的数量。在这个项目中，我们第一次在综合分析中使用了凯克天文台的 AO。多年来，我一直觉得 AO 观测可以为这方面的努力做出很大的贡献。研究结果发表在最新一期的《皇家天文学会月刊》上。为了消除偏见，团队进行了盲目分析；在研究过程中，研究人员甚至对自己隐瞒了最终答案。

直到研究人员确信它已经解决了尽可能避免可能的错误来源。这可以防止研究人员进行任何调整以获得“正确”值，避免确认偏差和偏差。加州大学戴维斯分校物理系的主要作者杰夫陈说：当我们认为我们已经处理了所有可能的分析问题，通过发表我们的发现，即使答案是疯狂的，也总是一个紧张和令人不安的兴奋时刻。揭盲揭示了一个与哈勃常数测量一致的值，即来自 obj 的观察靠近太阳系的物体，例如附近的 Ia 型超新星或引力透镜系统；研究小组在分析中使用了后者。

研究小组的结果进一步证明宇宙学的标准模型有问题，它表明宇宙在其早期历史上膨胀得非常快，然后由于暗物质的引力膨胀而放缓，现在由于暗物质的膨胀又开始加速暗能量。这个宇宙膨胀历史模型是传统哈勃常数测量的组合。这些常数基于对宇宙微波背景辐射 (CMB)（宇宙开始时的剩余辐射）的“远程”观测，当时宇宙开始于 138 亿年前。得到。许多小组开始使用不同的技术，研究宇宙的不同部分来获得哈勃常数，发现近太阳系和遥远天体观测得到的值不一致。

这是宇宙学的危机

加州大学戴维斯分校物理学教授克里斯·法斯纳赫特说：这就是宇宙学的危机。尽管哈勃常数在给定时间在空间的任何地方都是恒定的，但它在时间上并不是恒定的。因此，当比较来自各种技术的哈勃常数时，它是在比较早期宇宙（使用遥远的观测）与晚期、更现代的宇宙部分。这说明要么宇宙微波背景辐射的测量存在问题，研究小组认为这是不可能的，要么宇宙学的标准模型需要以某种方式使用新物理学来纠正差异，使用AO系统凯克天文台和凯克 II 望远镜上的第二代 (NIRC2) 仪器。

研究团队获得了三项著名的透镜类星体系统本地测量结果：PG1115+080、HE0435-1223和RXJ1131-1231。类星体是由巨大喷流产生的非常明亮和活跃的星系，由超大质量黑洞提供动力，并贪婪地吞噬周围的物质。尽管类星体通常距离很远，但天文学家可以通过引力透镜探测到它们，这种现象在自然界中起到放大镜的作用。当一个靠近地球且足够大的星系阻挡来自非常遥远的类星体的光时，该星系可以充当透镜。它的引力场扭曲了空间本身，将背景类星体的光线弯曲成多个图像，使其看起来异常明亮。

有时，类星体的亮度闪烁，并且由于每幅图像对应于从类星体到望远镜略有不同的路径长度，因此每幅图像的闪烁发生在略有不同的时间，因此并非所有图像都同时到达地球。研究小组使用 HE0435-1223、PG1115+080 和 RXJ1131-1231 仔细测量了这些时间延迟，它们与哈勃常数的值成反比。这使天文学家能够解码来自这些遥远类星体的光，并收集有关光到达地球时宇宙膨胀多少的信息。使用引力透镜测量哈勃常数的最重要组成部分之一是灵敏且高分辨率的成像。迄今为止，最好的基于镜头的哈勃常数测量涉及使用 HST 数据。

当研究人员打开这个盲区时，他们发现了两件事。首先，它与之前基于 HST 数据的测量结果一致，证明 AO 数据可以为未来 HST 数据提供强大的替代方案。其次，发现结合AO和HST数据可以得到更准确的结果。研究团队和地球上的许多其他团体正在进行更多的研究和观察，以进行进一步的研究。现在研究团队已经证明凯克天文台的AO系统与HST一样强大。现在我们可以在更多的透镜类星体系统上尝试这种方法，以提高测量哈勃常数的精度。或许这能让天文学家得到一个更完整的宇宙学模型。

文章来源：《理论月刊》 网址: http://www.llykbjb.cn/zonghexinwen/2021/0909/440.html

上一篇：金融交易的阻碍：理论与应用
下一篇：疯狂的理论——恒星神秘变暗原因竟然是卫星瓦