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甚大阵观测到的GW170817余辉示意图。卡尔诺克斯,OzGrav,斯威本科技大学,CCBYND
仅次于黑洞,中子星——密度极高的恒星残骸——是宇宙中密度最大的天体。当中子星碰撞时,它们会在时空结构中产生我们在地球上可以探测到的涟漪。
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然后我们可以利用这些涟漪来测量宇宙最基本但也最难以捉摸的特性之一——它膨胀的速度。这被称为哈勃常数,科学家们几十年来一直在研究和争论它。
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近年来,相关争论愈演愈烈。使用不同技术的科学家们不断得出不同的答案。这个日益严重的问题被称为哈勃张力,已成为现代宇宙学中最大的挑战之一。
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在近日发表于《天体物理学杂志》的一项研究中,我们开发了一种新方法,试图确定哈勃常数。为此,我们重新研究了由两颗中子星剧烈碰撞产生的引力波。
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我们相信我们的结果提供了迄今为止使用引力波方法对哈勃常数的最精确测量。
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我们为什么需要哈勃常数?
了解宇宙膨胀的速度对天文学家来说至关重要。它为我们的测量设定了宇宙尺度,使我们能够确定天体物理对象的真实距离和大小。更深刻的是,它还能告诉我们宇宙的起源以及它可能的结局。
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鉴于它的重要性,我们一直在用几种方法测量哈勃常数。根据宇宙演化的标准理论,所有方法都应该得出相同的结果。
多年来,各种方法似乎大体一致,但误差范围很大。在过去几十年里,天文学家在提高精度和减少不确定性方面取得了巨大进展。
一些团队利用宇宙大爆炸的剩余光线实现了精确测量。这种方法被描述为利用遥远的宇