引力波藝術(shù)圖圖片來源:物理學家組織網(wǎng)
科技日報北京7月9日電 (記者劉霞)據(jù)物理學家組織網(wǎng)8日報道,一個國際科研團隊稱,結(jié)合引力波和射電觀測,再加上理論建模,可將中子星對的并合變成“宇宙標尺”,用以測量宇宙膨脹率——哈勃常數(shù),或可解決目前測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的重要工具。目前,科學家主要借助測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,天文學家使用美國國家科學基金會(NSF)的超長基線陣列、卡爾?詹斯基超大陣列和綠灣射電天文望遠鏡,對2017年兩顆中子星碰撞產(chǎn)生引力波后的情況進行了研究。美國國家射電天文臺的庫納爾?摩尼說:“中子星并合為我們提供了一種測量哈勃常數(shù)的新方法,有望讓我們解決兩個值不一致的問題。”
摩尼解釋說,當兩顆中子星碰撞時,它們會產(chǎn)生爆炸和一股引力波。引力波信號的形狀會告訴科學家引力波爆發(fā)多么“明亮”,測量在地球上接收的引力波的“亮度”(強度)可以獲得引力波的距離。摩尼說:“這是一種完全獨立的測量手段,我們希望能夠獲得哈勃常數(shù)的真正值?!?/p>
當然,該方法也存在一個問題:引力波的強度隨它們相對于兩個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。為此,研究團隊使用射電望遠鏡測量從爆炸中噴出的超高速物質(zhì)射流的運動,借助這些測量結(jié)果和詳細的流體動力學模擬,確定了方向角,從而使他們可以借助引力波來確定距離。
研究團隊表示,這一事件的單次測量還不足以確定哈勃常數(shù)。研究負責人、普林斯頓大學的肯塔?霍特克扎卡說:“利用引力波和射電望遠鏡可以觀察到另外15個此類事件,幫助解決哈勃常數(shù)不一致的問題,將是我們在理解宇宙方面取得的一個重要進展?!?/p>
研究發(fā)表于最近的《自然?天文學》雜志。
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