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我们可能生活在气泡中,科学家对H0测量的最新解释

我们可能生活在一个巨大的星系间隙气泡中

我们可能正生活在一个巨大的,银河间的气泡中。据哈勃空间望远镜拍摄的船尾座RS图像,其中一个造父变星曾被用来测量宇宙膨胀(图源:NASA/ESA/Hubble Heritage (STScI/AURA)-Hubble/Europe Collab)

“我们可能生活在气泡中。”

这是发表在《物理快报B版》一篇新论文的结论,该文将于4月10日出版。

这篇论文试图解开现代物理学最深的谜团之一:为什么我们对宇宙膨胀速度的测量总行不通?正如美国生命科学网所报道的,我们有很多种测量哈勃常数H0的方法(注:哈勃常数,一个描述宇宙膨胀速度的数字)在近几年,随着这些方法变得越来越精确,它们也已经开始得到了明显不一致的H0,瑞士日内瓦大学物理学家,此论文的合著者Lucas Lombriser,认为最简单的解释,就是我们的银河系处在宇宙的一个低密度的区域,我们用望远镜看见的大部分空间都是这个大气泡的一部分,并且奇怪的是,那个大气泡,他写道,很可能扰乱了我们对H0的测量(来源文献:从宇宙大爆炸到现在:我们的宇宙随着时间的快照)。

很难想象一个宇宙程度的气泡会是什么样,反正大多数的太空是这样:太空,少数星系和他们在空白中散落的恒星。但就像我们自己宇宙的有些部分,物质紧紧的聚在一起或是分散的很远,恒星和星系在宇宙的不同区域以不同的密度聚集在一起。

“当我们观察宇宙微波背景辐射(注:早期宇宙的残系辐射)时,我们能看到我们周围的宇宙为几乎完全一致的温度——2.7K(注:开尔文,一种温度单位,0K即为绝对零度)然而,再仔细观察,这个温度会有微小的波动”lombriser告诉天文在线。“宇宙演化的模型表示:那些微小的差别最终将会产生密度越来越小的空间,”他说,“而且这些模型预测的低密度区域将完全可以以像现在这样的方式扭曲我们对H0的测量结果。”

那么现在问题来了:我们主要有两种测量H0的方式,一种是基于极其精确的宇宙微波背景辐射(CMB)的测量数据,因为这形成于横跨我们整个宇宙的事件中,所以在我们的宇宙中这些数据几乎是一致的。另一种是基于超新星和附近星系中闪烁的恒星(也叫造父变星)。

仙王流星群和他的超新星们可以既简单又精确的判断出,他们与地球之间的距离和他们正以多快的速度驶离我们。天文学家也将他们应用于可视宇宙中各种各样陆标的距离阶梯。同时,天文学家们也用这个阶梯得出了H0。

然而,随着天文学家们在过去几十年内对造父变星(仙王座的变光星)和宇宙微波背景辐射的测量结果越来越准确,之前提到的观点就越来越站不住脚。

北卡罗那州立大学宇宙物理学家—凯蒂.麦克,曾在生活科学杂志中说,如果我们正在得到一个不同的答案,那就意味着我们仍存在未知。而这种未知不是我们很感兴趣的理解宇宙近期的扩展率,而是研究宇宙是如何发展的?扩张是如何发展的?还有在这段时间时空到底都做了些什么?

一些物理学家认为,一定存在某些促使差异产生的新物质,而正是这些未知的新物质造成了宇宙无规则运动。

蓝泊莱瑟认为:“这些新物理现象,理所当然地成为了哈泊争议中,一个令人兴奋的观点。但它更意味着需要一个明确有说服力的复杂模型,它也应基于一系列独立的测量工作之上。”

其他人则认为,造父变星阶梯的测量结果或者宇宙微波背景辐射的观测结果有误。蓝泊莱塞解释说,:“尽管这个观点之前有人提议过,但是他本人的论文指出了细节并更加靠近这个范畴。”

“如果有低复杂水平的物理现象可以解释哈勃争议。这就不仅提供了更简明的解释,同时也是已知物理现象的胜利,但是不幸的是这是这也是一件很无聊的事情。”他补充道。

相关知识

超级泡泡或者说超级壳层,它的本质就是一个洞,他具有以下特点:直径可达上千光年,包含很多热气原子,浓度低于周围星际介质,被吹向介质,还被许多超新星和星云切开。新生星系上的风、通道和地心引力都脱去了其他所有尘埃和气体的超级泡泡。太阳系位于一个古老超级泡泡的中心,这个超级泡泡通常被叫做本泡泡。它的边界可以被追溯到几百光年之前,一个遥远外界星系尘埃的突然增加。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.Rafi Letzter-远鉴阿姨

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