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我们这个时代的一个谜语-天文学家审视宇宙史

1970-01-01 作者:admin   |   浏览(3)

宇宙历史的示意图。

em在一篇新发表的研究报告中,一组天文学家呼吁关注宇宙膨胀的一个被忽视的谜题:尽管宇宙加速可能随时开始,但奇怪的是它发生在我们自己的时间。 / em&gt ;

上个世纪天体物理学最显着的成就之一就是它发现,从最老的恒星测量到的宇宙年龄与以星系衰退完全不同的方式估算的年龄大致相同。两者都出现了令人惊讶的很长时间 - 数十亿年 - 提供令人放心的证实,两者都可能走上正轨。但是这两个值并不相同,科学家们很快意识到了一个重大差异:最老的恒星比宇宙本身更老。为了解决这个矛盾,对测量和模型进行了改进,直到1998年发现宇宙加速。它在一次扫描中证明,宇宙实际上比想象的要古老得多,特别是比最老的恒星老。

但是在这个发现中有一个谜题:宇宙的运动受物质控制,物质的重力往往会减缓扩张速度,并通过加速来加速。由于宇宙中物质的平均密度随着宇宙的膨胀而稳步下降,因此它的价值越来越小。奇怪的是,今天恰好与加速度参数具有几乎完全相同的值(以相同单位表示)。为什么?还有第二个谜题:加速度参数的理论尺寸几乎可以是任何东西;实际上,基本的量子力学计算表明它应该比它大得多。为什么它像我们测量的那么小是一个谜。

CfA天文学家Arturo Avelino和Bob Kirshner刚刚发表了一篇文章,提请注意另一个谜语。宇宙并没有以恒定的速度扩张,而这只是这两个因素的混合。对于前90亿年的宇宙演变,收缩占主导地位,而宇宙逐渐放缓扩张。然而,由于宇宙加速度的相对重要性随着时间的推移而增长,因此在过去50亿年中,加速度占主导地位,宇宙加速了其扩张。然而,奇怪的是,今天的宇宙看起来就像它一直以恒定的速度稳定增长(防止最终重新崩溃所需的速率)。虽然它听起来与原始谜语有些类似,但作者描述了为什么这个新的谜题实际上是不同的:我们生活在(显然)处于特权时代;其他谜题没有这个含义。这些谜语的解释还不得而知。科学家们认为,如果存在一些特定的新基本粒子,他们可以提供答案,但现在唯一可以肯定的是,需要更多的观察性研究。

参考文献:“宇宙的无量纲时代:我们时代的一个谜”,A. Avelino和R. Kirshner,ApJ 828,35,2016。

资料来源:哈佛 - 史密森天体物理中心