宇宙正在膨胀。它的速度有多快由所谓的哈勃-勒梅特常数来描述。但对于这个常数到底有多大存在争议：不同的测量方法提供了相互矛盾的值。
这种所谓的“哈勃张力”给宇宙学家带来了一个难题。来自波恩大学和圣安德鲁斯大学的研究人员现在提出了一种新的解决方案：使用另一种引力理论，测量值的差异可以很容易地解释——哈勃张力消失。该研究现已发表在《皇家天文学会月刊》 (MNRAS)上。
宇宙的膨胀导致星系彼此远离。他们这样做的速度与他们之间的距离成正比。例如，如果星系 A 距地球的距离是星系 B 距离地球的两倍，那么它与我们的距离也会以两倍的速度增长。美国天文学家埃德温·哈勃是最早认识到这种联系的人之一。
因此，为了计算两个星系彼此远离的速度有多快，有必要知道它们相距多远。然而，这也需要一个必须乘以该距离的常数。这就是所谓的哈勃-勒梅特常数，宇宙学中的一个基本参数。例如，它的值可以通过观察宇宙中非常遥远的区域来确定。这给出了每兆秒差距每小时近 244,000 公里的速度(一兆秒差距刚刚超过三百万光年)。
每小时每兆秒差距 244,000 公里——还是 264,000?
“但是你也可以观察离我们更近的天体，即所谓的 1a 类超新星，它们是某种类型的爆炸恒星，”亥姆霍兹辐射与核物理研究所的 Pavel Kroupa 教授解释道。波恩大学。可以非常精确地确定 1a 超新星到地球的距离。我们还知道，发光的物体在远离我们时会改变颜色，而且它们移动得越快，变化越强烈。这类似于救护车，当它远离我们时，其警报声会变深。
如果我们现在根据 1a 超新星的色移来计算其速度，并将其与距离相关联，我们就会得到哈勃-勒梅特常数的不同值，即每兆秒距离每小时略低于 264,000 公里。克鲁帕说：“因此，我们附近的宇宙——也就是说，距离大约三十亿光年的地方——的膨胀速度似乎比整个宇宙的膨胀速度还要快。” “事实不应该是这样的。”
然而，最近的一项观察可以解释这一点。据此，地球位于一个物质相对较少的空间区域——相当于蛋糕中的气泡。气泡周围的物质密度较高。周围物质产生引力，将气泡中的星系拉向空腔边缘。圣安德鲁斯大学的英德拉尼尔·巴尼克博士解释说：“这就是为什么它们离开我们的速度比实际预期的要快。” 因此，这些偏差可以简单地用局部“密度不足”来解释。
事实上，另一个研究小组最近测量了距离我们6亿光年的大量星系的平均速度。参与当前研究的克鲁帕研究小组的塞尔吉·马祖伦科 (Sergij Mazurenko) 解释说： “我们发现这些星系远离我们的速度比宇宙学标准模型允许的速度快四倍。”
宇宙面团中的气泡
这是因为标准模型没有提供这种低密度或“气泡”——它们实际上不应该存在。相反，物质应该均匀地分布在空间中。然而，如果情况确实如此，就很难解释是什么力量推动星系高速运动。
“标准模型基于阿尔伯特·爱因斯坦提出的引力本质理论，”克鲁帕说。“然而，引力的表现可能与爱因斯坦预期的不同。” 波恩大学和圣安德鲁斯大学的工作组在计算机模拟中使用了修改后的重力理论。
这种“修正牛顿动力学”(缩写：MOND)是四十年前由以色列物理学家 Mordehai Milgrom 博士教授提出的。时至今日，它仍然被认为是一种局外人理论。“然而，在我们的计算中，MOND 确实准确地预测了此类气泡的存在，”克鲁帕说。
如果假设引力实际上按照米尔格罗姆的假设运行，那么哈勃张力就会消失：宇宙的膨胀实际上只有一个常数，而观测到的偏差将是由于物质分布的不规则性造成的。
标签：
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！