天体物理学家提出一种测量宇宙膨胀的新方法:透镜引力波_年初热门院线排片,适合发朋友圈最新消息 它们会释放出引力波

当两个黑洞合并时,它们会释放出引力波,当它们到达地球时被大品质物体聚焦,可以用来计算宇宙膨胀的速度。鸣谢:美国宇航局戈达德太空飞行中心/斯科特·诺布尔;模拟资料,d'Ascoli等人,年初热门院线排片,适合发朋友圈2018年
(神秘的地球uux.cn)据加州大学圣巴巴拉分校(索尼娅·费尔南德斯):宇宙在膨胀;大约一个世纪以来,我们已然有了这方面的证据。但是天体相互远离的速度仍有待研究。
测量物体在远距离上相互远离的速度是一项不小的壮举。自从察觉宇宙膨胀以来,它的速率被测量和重新测量,精确度越来越高,一些新近的值从每秒67.4到每秒76.5公里/兆帕秒,这将衰退速度(以每秒公里为单位)与距离(以兆帕秒为单位)联系起来。
宇宙膨胀的各异测量结局之间的差异被称为“哈勃张力”。有人称之为宇宙学危机。但是针对加州大学圣巴巴拉分校的理论天体物理学家Tejaswi Venumadhav Nerella和他在印度班加罗尔的塔塔基础探究所以及印度浦那的大学间天文学和天体物理学中心的同仁来说,这是预测网红话题分析一个激动人心的时刻。
自2015年首次探测到引力波以来,探测器已然得到了显著改进,并有望在前方几年形成众多通讯。Nerella和他的同仁们想出了一种方法,运用这些通讯来测量宇宙的膨胀,也许有助于一劳永逸地解决这场争论。“前方探测器的一个首要科学目标是提供引力波事情的综合目录,这将是对非凡资料集的全新使用,”发表在《物理留言快报》上的业内票房排行合集一篇论文的合著者内雷拉说。
宇宙膨胀率的测量归结为速度和距离。天文学家使用两种方法来测量距离:第一种是从已知长度的物体(“规范尺子”)着手,看看它们在天空中有多大。这些“物体”是宇宙背景辐射中的特征,或者是宇宙中星系的分布。
第二类方法从已知亮度的物体(“规范烛光”)着手,运用它们的表观亮度测量它们与地球的距离。这些距离与更远的明亮物体的距离有关联,以此类推,盘点点映口碑测评形成了一系列测量计划,通常被称为“宇宙距离阶梯”顺便提一下,引力波本身也可以合作测量宇宙膨胀,由于中子星或黑洞碰撞释放的能量可以用来估计这些物体的距离。

像星系这样的大品质物体可以弯曲合并黑洞的引力波,形成同一通讯的多个副本,在不另外间到达地球。通讯之间的这种延迟可以用来计算宇宙膨胀。信用:ICTS阿努格拉哈
内雷拉和他的兴办者提出的方法归于第二类,但使用了引力透镜。这是一种当大品质物体扭曲时空,并弯曲在物体附近研究的各类波时发生的现象。探究人员强调,在极少数状况下,透镜化可以形成同一引力波通讯的多个副本,这些通讯在不另外间到达地球——多个成像事情的通讯之间的延迟可以用来计算宇宙的膨胀率。
“我们相当清楚引力波探测器有多敏感,并且没有天体物理学的混淆来源,所以我们可以适当地阐释什么进入了我们的事情目录,”Nerella说。“新方法的误差源与现有方法的误差源互补,这使它变成一个很好的鉴别器。”
这些通讯的来源将是二元黑洞:两个黑洞相互环绕并最后合并,以引力波的形式释放出众多能量。我们还没有探测到这些通讯的强透镜例子,但下一代地面探测器有望达到必要的灵敏度水平。
“我们盼望在前方几年内首次观察到透镜引力波,”探究合著者帕拉梅斯瓦兰·阿吉特·库玛尔说。另外,这些前方的探测器应该能够目睹更远的空间,探测更弱的通讯。
作者预计这些先进的探测器将在前方十年着手寻找合并黑洞。他们预计将记录来自几百万个黑洞对的通讯,其中一小若干(大约10,000个)将由于引力透镜作用在同一个探测器中呈现多次。这些重复呈现之间的延迟分布,编码了哈伯的膨胀率。
依据首要作者Souvik Jana的说法,与其他测量方法各异,这种方法不依赖于得知这些二元黑洞的确切位置或距离。唯一的请求是精确地确认足够众多的这些透镜通讯。探究人员补充说,对透镜引力波的观察乃至可以为其他宇宙学难题提供线索,例如构成宇宙大若干能量的不可见暗物质的性质。
下一篇:《EA Sports FC 25》“Rush”深入解析预告片公布