H0LICOW!宇宙放大镜会产生独立的宇宙扩张,增加了令人不安的差异

哈勃快照大质量星系背景类星体

这些哈勃太空望远镜快照中的每一个都揭示了围绕前景大规模星系的中央核心的背景准的四个扭曲的图像。
通过前景星系的重力产生多个Quasar图像,其通过在称为重力透镜的效果中通过翘曲Quasar的光来作用于放大镜。Quasars是由主动黑洞产生的极端宇宙路灯。
来自每个镜头的Quasar图像的光线通过空间略有不同的路径到达地球。途径的长度取决于沿着视线沿着Quasar扭曲空间的物质量。为了追踪每个途径,天文学家监测像素的光线闪烁,因为它的黑洞胶合材料。当灯光闪烁时,每个镜头图像在不同的时间亮起。这种闪烁的序列允许研究人员测量每个图像之间的时间延迟,因为镜头光沿其到地球的路径行驶。
这些时间延迟测量有助于天文学家计算宇宙越来越多的速度,一个称为霍布尔常数的值。
哈勃图像在2003年和2004年之间采用了高级摄像机进行调查。
资料来源:美国国家航空航天局、欧洲航天局、S.H. Suyu(马克斯·普朗克天体物理研究所、慕尼黑工业大学、中央研究院天文和天体物理研究所)和K.C. Wong(东京大学宇宙物理和数学研究所)

新的哈勃测量在宇宙的扩张率中加强了差异

人们使用“神圣牛”短语来表达兴奋。来自国际合作的研究人员开发了一个缩略词-H0LICOW-他们的项目名称,表达了他们的兴奋哈勃太空望远镜宇宙的扩张率的测量。

知道宇宙膨胀的精确值对于确定宇宙的年龄、大小和命运是很重要的。解开这个谜团是近年来天体物理学面临的最大挑战之一。

哈勃望远镜(H0LiCOW)团队的成员使用了哈勃望远镜和一种完全独立于以往任何方法的技术来测量宇宙的膨胀,一个被称为哈勃常数的值。

这个最新的数值代表了迄今为止使用引力透镜法进行的最精确的测量,在这种方法中,前景星系的引力就像一个巨大的放大镜,放大和扭曲来自背景物体的光线。这项最新的研究没有依靠传统的“宇宙距离阶梯”技术,通过使用不同类型的恒星作为“里程碑”来测量到星系的准确距离。相反,研究人员利用奇异的引力透镜物理来计算宇宙的膨胀率。

研究人员的结果进一步加强了从本地宇宙的测量计算的扩展率和从早期宇宙的背景辐射预测的速度之间的令人不安的差异,在星系和星星甚至存在之前。新的研究为这个想法增加了证据,即可能需要新的理论来解释科学家发现的内容。

宇宙扩展速率测量技术

此图形列出了各种技术的天文学家用于测量宇宙的扩展速率,称为霍布尔常数。了解宇宙扩展的快速的精确值对于确定宇宙的年龄,大小和命运是重要的。
一组观测观察了非常早期的宇宙。根据这些测量数据,天文学家计算出了哈勃常数。第二套观测策略分析了宇宙在局部宇宙中的膨胀。
对宇宙学家的挑战是,这两种方法没有得到相同的价值。它与施工的桥梁的两个相对的部分一样令人困惑,没有排队。显然有些东西是错误的,但是什么?天体物理学家可能需要重新考虑他们关于可观察宇宙的物理支撑的想法。
图中的上半部分概述了用于测量本地宇宙中扩展的七种不同的方法。对应于每个技术的字母在右侧的桥上绘制。桥接道路上的每个点的位置代表了霍布尔常数的测量值,而相关条的长度显示了测量中的估计不确定性。七种方法合并为每兆普拉卡克人每秒73公里的平均刚性恒定值。
这个数字与天文学家用来计算早期宇宙膨胀率(如图下半部分所示)的技术总和不一致。然而,这五种技术通常更精确,因为它们估计的不确定性更低,如桥路图所示。他们的哈勃常数加起来是67.4千米/秒每百万秒差距。
资料来源:美国宇航局、欧洲航天局和A.詹姆斯(STScI)

一组天文学家使用美国国家航空航天局哈勃太空望远镜使用完全独立于任何先前方法的技术来测量了宇宙的扩展速率。

知道宇宙膨胀的精确值对于确定宇宙的年龄、大小和命运是很重要的。解开这个谜团是近年来天体物理学面临的最大挑战之一。新的研究为这个想法增加了证据,即可能需要新的理论来解释科学家发现的内容。

研究人员的结果进一步加强了膨胀率(称为哈勃常数)与早期宇宙背景辐射预测的膨胀率之间令人不安的差异。早期宇宙甚至还没有星系和恒星存在。

这个最新的数值代表了迄今为止使用引力透镜法进行的最精确的测量,在这种方法中,前景星系的引力就像一个巨大的放大镜,放大和扭曲来自背景物体的光线。这项最新的研究没有依靠传统的“宇宙距离阶梯”技术,通过使用不同类型的恒星作为“里程碑”来测量到星系的准确距离。相反,研究人员利用奇异的引力透镜物理来计算宇宙的膨胀率。

哈勃快照大规模的Galaxy背景Quasar Annotated

引力透镜类星体的注释罗盘图像。资料来源:美国国家航空航天局、欧洲航天局、S.H. Suyu(马克斯·普朗克天体物理研究所、慕尼黑工业大学、中央研究院天文和天体物理研究所)和K.C. Wong(东京大学宇宙物理和数学研究所)

使新的霍布尔恒定测量的天文团队被称为H0LICOW(Cosmograil的HORSPRING中的H0镜片)。Cosmograil是一种宇宙学监测引力镜片的首字母缩写,这是一个大型国际项目,其目标正在监控引力镜片。“Wellspring”是指Quasar镜头系统的丰富供应。

通过观察和分析技术在过去二十年中,通过观察和分析技术来源于哈勃常数的研究团队来衍生H0LICOW值。

根据欧洲航天局的普朗克卫星对130亿年前宇宙行为的观察,H0LiCOW和其他最近的测量结果表明,本地宇宙的膨胀速度比预期的要快。

这两个值之间的差距对于理解宇宙的基本物理参数具有重要意义,可能需要新的物理学来解释这种不匹配。

“如果这些结果不同意,这可能是一个暗示,我们尚未完全了解随着时间的推移,特别是在早期时期的重要和能量,”H0LICOW团队领导者Sherry Suyu在德国最大的Sherry Suyu说,“慕尼黑技术大学,台湾台北市科学学术学院和天文人物学院。

他们是如何做到的

H0LICOW团队使用哈勃观察来自六个遥远的Quasars的光,来自Galaxies中心的气体轨道轨道上的辉煌探照灯。Quasars是理想的背景对象,有很多原因;例如,它们是光明的,极遥,并散落在天空中。望远镜观察到每个Quasar的光如何通过大规模的前景星系的重力乘以四个图像。学习的星系是30亿到65亿光的距离。Quasars的平均距离是从地球的55亿光年。

来自每个镜头的Quasar图像的光线通过空间略有不同的路径到达地球。途径的长度取决于沿着视线沿着Quasar扭曲空间的物质量。要追踪每种途径,天文学家会监测Quasar光的闪烁黑洞消耗了材料。当灯光闪烁时,每个镜头图像在不同的时间亮起。

这种闪烁的序列使研究人员能够测量透镜光沿着其路径到达地球时,每幅图像之间的时间延迟。为了充分了解这些延迟,该团队首先使用哈勃望远镜绘制了每个透镜星系中物质分布的精确地图。天文学家就可以可靠地推断出星系到类星体、地球到星系和背景类星体的距离。通过比较这些距离值,研究人员测量了宇宙的膨胀率。

“每个时间延迟的长度表明了宇宙膨胀的速度,”东京大学宇宙物理和数学卡弗里研究所的团队成员Kenneth Wong说,他是H0LiCOW合作项目最新论文的第一作者。“如果时间延迟更短,那么宇宙正在以更快的速度膨胀。如果它们更长,那么膨胀速度就会更慢。”

这种时滞过程类似于四列火车在完全相同的时间从同一车站出发,以相同的速度驶向同一目的地。然而,每列火车到达目的地的时间不同。这是因为每列火车走不同的路线,每条路线的距离也不一样。有些火车翻山越岭。有些人穿过山谷,有些人绕山而行。从不同的到站时间可以推断,每列火车到达同一站的距离是不同的。类似地,类星体闪烁的图案也不会同时出现,因为一些光在中间星系中高密度物质的引力所产生的弯曲处运动而被延迟。

它如何比较

研究人员计算每兆欧每秒73公里的哈勃恒定值(具有2.4%的不确定性)。这意味着每次额外的330万光年远离地球,由于宇宙的扩张,它似乎每秒移动73公里。

该团队的测量还接近由SuperNova H0计算的74的霍尔恒值,用于使用宇宙距离梯形技术的状态(SH0ES)团队的等式。SH0ES测量基于通过使用Cepheid变量恒星和超新星作为测量到星系的杆,根据靠近地球的距离和远离地球的距离。

SH0ES和H0LICOW值与Planck数为67的普朗克数量显着不同,加强了现代宇宙的霍尔常数测量与基于早期宇宙观测的预测值之间的张力。

“我们克服的挑战之一是通过Cosmograil进行专门的监控程序,以获得多个这些准镜头系统的时间延迟,”Cosmogrinal项目领导的Ecole PolytechniqueFédéraledalusanne的FrédéricCourbin说。

Suyu补充说:“与此同时,开发了新的大规模建模技术,以衡量银河系的物质分布,包括我们设计利用高分辨率哈勃成像的型号。该图像使我们能够重建,例如,Quasars的主机星系。这些图像以及从基于地基望远镜拍摄的附加更宽的域图像以及我们允许我们表征透镜系统的环境,这影响了光线的弯曲。新的质量建模技术与时间延迟组合,帮助我们测量到星系的精确距离。“

在2012年开始,H0LICOW团队现在具有10个镜头标准条件和介入镜头星系的漏洞图像和时延信息。该团队将继续与来自两个新计划的研究人员合作搜索和跟进新镜头的Quasars。一个名为进步(对暗能调查的强镜头洞察力)的一个程序正在寻找新的镜头Quasar系统。第二个称为夏普(在高角度分辨率的方案中的强镜头)使用下午的自适应光学器件。凯克望远镜以映射镜头系统。该团队的目标是观察30个镜头的四态系统,将其不确定性的不确定性的2.4%百分比降低至1%。

美国宇航局的即将到来詹姆斯韦伯太空望远镜预计将于2021年推出,可以通过韦伯布映射镜头星系中的恒星速度映射星系的能力更快地实现1%的不确定性的目标,这将使天文学家能够开发银河系的暗物质分布的更精确模型。

H0LiCOW团队的工作也为研究数百个透镜类星体铺平了道路,天文学家正在通过诸如暗能量调查和PanSTARRS(全景调查望远镜和快速反应系统)的调查发现,以及即将到来的国家科学基金会的大型综合调查望远镜,预计还会发现其他数千个来源。

此外,美国宇航局广域红外巡天望远镜(WFIRST)将帮助天文学家通过追踪宇宙的扩张历史来解决霍布尔恒定价值的分歧。特派团还将使用多种技术,例如在各种距离处采样数千个超新星和其他物体,以帮助确定差异是否是测量误差,观察技术的结果,或者天文学家是否需要调整它们的理论预测。

该研究小组将在夏威夷檀香山举行的美国天文学会第235次会议上公布研究结果。

哈勃太空望远镜是欧洲航天局(ESA)和美国宇航局之间的国际合作项目。美国宇航局的戈德轿车太空飞行中心在马里兰州格林贝尔特,管理望远镜。马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STSCI)进行哈勃科学运营。STSCI由大学协会进行NASA,以便在华盛顿州的天文学研究。

9评论在“H0LICOW!宇宙放大镜上产生独立衡量宇宙的扩张,增加了令人不安的差异”

  1. 今天的哈勃汇率价值是宇宙学中的一个突出的大问题。

    这里呈现的测量图是由运营中心的空间望远镜的研究员制造,包括H0LICOW所使用的哈勃[https://en.wikipedia.org/wiki/Space_Telescope_Science_Institute].它适合来自美国国家航空航天局的流行文本,但不是新闻稿,因为它指出了建议误用以及留出中范围观测。这些可以在ESA的类似图表中看到[https://sci.esa.int/web/planck/-/60504-measurements-the-hubble-constant.].(这些波比图中显示的要多,比如引力波和赫茨普-罗素图的红巨星分支。)对于类似的情况有几种解释,包括尚未解释的系统错误。

    其他测量的历史可能是在问题上照明的,例如在早光测量中的表观偏差和大幅低估的不确定性[https://arxiv.org/pdf/physics/0508199.pdf;引用省略)。

    Franklin将这些依赖时间的变化和趋势称为“随大流效应”,并讨论了| eta+- |的一个特别戏剧性的例子,这是衡量CP违反的参数。从图1可以看出,1973年以前| eta+- |的测量值与1973年以后有系统的不同。

    亨里恩和菲兹霍夫在实验年份的光速下进行了实验报告。他们的图表(图2)显示了实验结果倾向于聚集在一定数量的一定数量上,然后突然跳到一个新值,通常来自先前接受的值许多误差栏。两个这样的跳跃发生了光速。同样,偏差清楚地存在于图中,但是它发生的确切机制更难辨别。“

    “1980年的粒子数据组解释如下:”结果可能不同意五个标准偏差的所有先前实验的平均值,仍然是正确的!“

    当然,方法和数据覆盖范围有所改善,但我们也在针对更困难的问题,因此(估计的)不确定性大致相同。所以也许当我们达到10 σ张力范围时,我们应该开始担心/高兴,因为新物理可能是最好的解释!?

  2. 斯蒂芬J. Bauer.|2020年1月19日上午5:47|回复

    对于加速膨胀的表达式,把它的时间膨胀看作是两个时钟测量的经过时间的差值,要么是由于它们彼此有相对的速度,要么是由于它们的位置之间有引力势能的差值。由于引力势差,类似于黑洞,黑洞附近的时钟似乎比远离黑洞的时钟滴答更慢。由于这种效应,坠入黑洞的物体在接近视界时似乎会变慢,需要无限长的时间才能到达视界。
    从黑洞观察者反转这种观点,距离黑洞的时钟似乎比远离黑洞的时钟更快地勾选。但不是通过引力扩张的时间来治理,它将通过暗能偏移来治理。
    提出这一理论假设只是为了将时间膨胀的概念理论化,作为模拟日益膨胀的宇宙条件的合理理由。从宇宙的任何地方看,由于时间膨胀的观点,宇宙似乎膨胀得更快而不是更慢。因此证明宇宙的膨胀是由于宇宙中两个遥远的部分之间的距离随着时间的推移而增加。它是一种内在的扩张,空间本身的规模随之改变。
    通过思考重力不同,更好地了解答案。事实上,一个实际上必须从它的角度来弥补宇宙。考虑到当前的宇宙学标准模型,目前的测量将可观察到的宇宙的总能量分解为68%的暗能,通过暗物质和5%质量能量的质量能量和阳性密度物质的总能量。因此,因为黑洞的能量密集比普通物质更大,因此更有意义的是,黑洞是暗物质的产物而不是凝结的普通物质。因此,这要求我们重新考虑这些内部关系以获得总能量。
    与其把“大爆炸”理论看作是一个以引力奇点为模型的一维点,不如试着把这个提出的一维点更多地看作是暗能量的决定因素,或者是没有任何真实物质的既存时空结构。记住,这种预先存在的没有任何真实物质的时空观,无论是普通的还是黑暗的,并不能轻易地表达空间和时间的区别;更确切地说,它更像是一个模板,让物质从它的暗能量媒介中进入一个多维度的存在。然后开始展开这个奇异的维度参照系;首先是二维时空参考,这是从一维时空参考扩展而来的,然后是三维时空参考,以此类推。
    随着物质的产生,无论你支持什么理论,我们的期望是,这种正密度的物质的创造是在这种既存的暗能量介质中发生的。事实上,这种正密度物质的出现只是取代了先前存在的暗能量的决定因素。拿走正密度的物质,你仍然会有一个暗能量容器,其中的物质曾经存在。在正密度物质的创造中,暗能量介质在不断演化的时空结构中产生了位移,这种位移并非没有其自身的特性。为了维持已存在的暗能量的决定因素,零的平衡是突发事件的一个预期。因此,这个位移将是互补的负密度物质,正密度物质可以在其上存在。其中这个负密度物质被称为暗物质,它被同化为正密度物质的补充。它的相互关系表明它为正密度物质提供了相互作用,结合和进化的能力;因为如果没有位移的性质,它将不复存在。
    但是,反向可能不是真的。如在对黑洞的考虑所示,凝聚体的预期含量限于阳性密度实际的限制。相反,如果暗物质是从湮灭中剥离普通物质的内容,那么就可以在没有普通物质的情况下存在暗物质。因此,如果黑洞只是暗物质,那么它也会遵循暗物质,可以积累暗物质,分离阳性密度物质。它还遵循引力力比浓缩的普通物质更具浓缩的暗物质。然后,在这个假设上,人们可以期望存在需要过渡以将阳性密度与其互补的暗物质分离。
    它首先从物质的解体开始,因为它与黑洞的事件范围相互作用。随着质量挤压在其自身的引力加速度朝向黑洞时,比作出要素效果,其物质变化,以允许其通过嬗变和由于α衰减和β腐烂而释放的光子释放。这是在事件范围内收集质量的效果,进入等离子体,增加其光子密度。效果类似于挤出质量的暗物质,允许将阳性密度物质降低到其最小的组成部分。然后将暗物体吸收到黑洞中,并且丢弃普通物质的残余物被丢弃并以高速辐射回宇宙。
    If you’re interested in exploring this concept more, please review the alternative theories presented in the book, ‘The Evolutioning of Creation: Volume 2’, or even the ramifications of these concepts in the sci-fi fantasy adventure, ‘Shadow-Forge Revelations’. The theoretical presentation brings forth a variety of alternative perspectives on the aspects of existence that form our reality.

  3. Howard Jeffrey Bender.|1月19日,2020年5:57 AM|回复

    正如这篇文章所说,“知道宇宙膨胀速度的精确值对于确定宇宙的年龄、大小和命运非常重要。”解开这个谜团是近年来天体物理学面临的最大挑战之一。这项新研究为一种观点提供了证据,即需要新的理论来解释科学家的发现。”也许弦理论中的概念就是那个新理论。

    Saul Perlmuter,Brian Schmidt和Adam Riest注意到光线分析表明,在过去的70亿年的宇宙中,宇宙一直扩大比以前更快,他们推测了一个神秘的黑暗能量正在进行中。这项工作赢得了2011年诺贝尔奖。已经花费了数十亿的研究美元寻找黑能量,而没有一闪的成功。

    弦理论提出了另一种解释暗能量的方法。所有的物质和能量,包括光子(光),都有振动的弦作为它们的基础。

    串联和抗串对被推测以在量子泡沫中产生,由量子力学建议的浓氧化氢能量场,它们立即互相湮灭。如果光线靠近这些字符串/反串湮灭,也许其中一些湮灭能量被光线中的绳子吸收。然后,这种光线的Fraunhofer线将朝向蓝色和远离红班移动。由于这在一个扩张宇宙中继续,我们得到了诺贝尔奖学讲座的Perlmutter和同事所显示的相同曲线,而无需暗能。

    这种猜测与当前方向相反,但宇宙的表现得更加直接。可以在我的youtube中找到细节https://www.youtube.com/watch?v=epk-smxbu1c.

  4. 在爱因斯坦广义相对论的基础上,他们已经走了多远来延续宇宙学的引力模型?从“黑洞”到暗能量和宇宙加速膨胀的一切信仰都被爱因斯坦的理论传播开来。它变成了伪装成科学的宗教了吗?爱因斯坦声称,通过太阳附近的光的弯曲(著名的由Arthur Eddington在一次日食期间测量到的),以及水星绕太阳轨道的进动是由于他的理论所特有的时空变形造成的。从本质上说,他声称对这种现象的解释是,质量物体附近的几何不是欧几里得的。爱因斯坦说过:“在引力场的存在下,几何不是欧几里得的。”但如果非欧几里得几何是自相矛盾的,那么爱因斯坦的解释和他的理论就不可能是正确的。“爱因斯坦的广义相对论是建立在自相矛盾的非欧几里得几何基础上的”,如果这个Facebook注释的标题是正确的,怎么可能是正确的呢?点击链接查看Facebook提示:
    https://www.facebook.com/notes/reid-barnes/einsteins-general-theory-of-relativity-is-based-on-self-contradicting-non-euclid/1676238042428763/

  5. 普遍扩张的答案很简单......它没有扩展到奇点或奇点。宇宙不是经历统一现象的奇异凝聚的实体。相反,它是以自己的速率单独扩展的无数宪章的集结,这统称为宇宙扩张的总体证据现象。Like a balloon full of balloons where each individual balloon within expands at a rate determined by the properties of its own contents, yet due to the vast number of individual balloons mostly experiencing expansion (and I’m quite sure some possibly contracting), the entirety (as far as we can yet ascertain) is seen to expand.

    因此,我们应该放弃任何关于哈勃常数和它神秘的“大爆炸”驱动因素的概念,而转向一个更局部的空间环境来寻找宇宙膨胀的答案。证据是这么说的!

  6. 我们需要使用多种方法测量相同的对象,因为宇宙也没有均匀地扩展。

  7. 为什么宇宙在膨胀。这个问题的答案在论文的第三章
    http://vixra.org/abs/1912.0171

  8. 光速随时间的变化实际上不是恒定的。一定要记住那一点。

  9. 我是一位学习古老的印度神话的信息科学家。据古老的僧人,宇宙的年龄是138.19亿年。由于宇宙年龄的普朗克斯价值在圣人价值的0.13%之内,似乎普朗克团队似乎是关于霍布尔常数的。欢迎您在Hereticscience.com阅读我的工作

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