天文学家使用引力传感来测量哈勃常数

来自国际H0LiCOW(COSMOGRAIL的Wellspring中的H0镜头)合作的天文学家对哈勃常数进行了新的测量 - 一个描述宇宙膨胀速率的基本量- 并且它与不同的估计不相符相同的数字。这种差异可能暗示标准宇宙学模型之外的“新物理学”。

哈勃常数是描述我们宇宙的基本量之一。

“哈勃常数对于现代天文学至关重要，因为它可以帮助确认或反驳我们的宇宙图片 - 由暗能量，暗物质和正常物质组成 - 是否真的是正确的，或者我们是否遗漏了一些基本的东西，”博士说。马克斯普朗克天体物理研究所的Sherry Suyu，合作的首席研究员。

H0LiCOW团队使用NASA / ESA哈勃太空望远镜和其他几个太空和地面望远镜观测五个星系，以便对恒定值进行新的测量。

新结果完全独立，并与当地宇宙中哈勃常数的其他测量值一致，测量值用作参考点造父变星和超新星。

然而，该团队的研究结果以及造父变星和超新星的研究结果与先前由欧洲航天局的普朗克卫星所做的研究结果不同 - 在后一种情况下，通过观察宇宙微波背景，对早期宇宙进行了哈勃常数的测量。(CMB)。

虽然普朗克测量符合我们目前对宇宙的理解，但是当地宇宙的测量结果不同意当前公认的宇宙理论模型。

“ 宇宙的扩张速度现在开始以不同的方式进行测量，具有如此高的精度，以至于实际的差异可能指向超出我们目前对宇宙知识的新物理学，”Suyu博士说。

该研究的目标是位于地球和非常遥远的类星体之间的大质量星系 - 令人难以置信的发光星系核心。

由于强引力透镜，来自类星体的光线围绕巨大的星系团围绕着弯曲。这会创建背景类星体的多个图像，有些会被涂抹成延伸的弧形。

由于星系不会在空间结构中产生完美的球形扭曲，并且透镜星系和类星体不完全对齐，因此来自背景类星体的不同图像的光遵循具有略微不同长度的路径。

由于类星体的亮度随时间而变化，天文学家可以看到不同的图像在不同的时间闪烁，它们之间的延迟取决于光线所经过的路径的长度。

这些延迟与哈勃常数的值直接相关。

H0LiCOW的哈勃常数估计值为每秒百万分之71.9±2.7 km，精确到3.8%。

“为了达到这个准确度，我们甚至在分析中考虑了所有其他附近星系的透镜效应，”来自Excellence Cluster Universe的团队成员Stefan Hilbert博士说。

“对哈勃常数的准确测量是当今宇宙学研究中最受欢迎的奖项之一，”来自瑞士EPFL的团队成员Vivien Bonvin博士补充说。

“利用类星体的透镜图像之间的时间延迟来测量哈勃常数的想法已经存在了50多年，但是由于我们的合作努力，最近这种测量才成为可能。下一个目标是增加用于分析的镜头数量，“来自Kavli宇宙物理和数学研究所的团队成员Alessandro Sonnenfeld博士说。

“新的强大透镜观察结果加强了哈勃常数的局部和CMB测量之间的紧张关系，”来自EPFL的团队成员Frederic Courbin博士说。

“紧张局势可能是由标准宇宙学模型之外的新物理引起的，尤其是暗能量的新形式。”