华体会体育app 黑洞并合或助解哈勃常数不对


询查东谈主员开采了一种新措施,通过分析来自无数黑洞并合事件的隐微引力波布景来测量天地的延长速率。该时代有望在探伤器奢睿度握住进步的经由中,助力贬责永久存在的哈勃常数争议问题。
来自黑洞并合的隐微引力波嗡鸣可能有助于贬责天地延长速率之争。
天文体家已意志到天地正在延长,这一意志已罕有十年之久。为测定现时天地的延长速率,询查东谈主员测量一个被称为哈勃常数的物理量。测定该常数的措施有多种,由于这些措施均基于相易的物理司法,其成果理当相互一致。关联词,基于早期天地不雅测所得的成果与基于较晚近天地不雅测所得的成果之间存在互异。这种互异被称为哈勃张力,于今也曾天地学中最进攻的未解问题之一。

来自伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校格兰杰工程学院与芝加哥大学的一组天体物理学家和天地学家,提倡了一种诈欺引力波——即时空中的渺小悠扬——来估算哈勃常数的新措施。该措施进步了此前基于引力波时代的测量精度。跟着将来探伤器奢睿度的握住提高,这一计策有望兑现更精准的测量,从而有助于厘清哈勃张力的成因。

从大爆炸(肇端位置在左侧)到目下天地的延长暗意图。尊府开始:好意思国国度航空航天局戈达德天外飞翔中心
伊利诺伊大学物理学栽种尼古拉斯尤内斯线路:这一成果意念念要紧——通过孤独测量哈勃常数,有助于贬责现时的哈勃常数张力问题。咱们的措施是一种翻新技巧,可进步诈欺引力波推断哈勃常数的精度。尤内斯是位于厄巴纳校区的伊利诺伊大学先进天地学询查中心(ICASU)的独创主任。

芝加哥大学物理学与天文体及天体物理学栽种、该询查的共同作家丹尼尔霍尔茨线路:并非每天齐能提倡一种全新的天地学询查器具。咱们解说,通过诈欺远方星系中黑洞并合所产生的引力波布景‘嗡鸣’,不错探知天地的年事与物资组成。这是一条令东谈主致力且所有清新的询查旅途,咱们期待将这一措施应用于将来的不雅测数据,以更精准地截至哈勃常数偏执他要道天地学参数。

该询查团队还包括伊利诺伊大学物理系博士生布莱斯康宁斯(BryceCousins),他是又名好意思国国度科学基金会询查生询查员,亦然本询查的第一作家;伊利诺伊大学物理系博士生克里斯滕舒马赫(KristenSchumacher),通常为好意思国国度科学基金会询查生询查员;伊利诺伊大学物理系博士后询查员关家伟(KawaiAdrianChung);以及芝加哥大学博士后询查员科尔姆塔尔博特(ColmTalbot)和托马斯卡利斯特(ThomasCallister),二东谈主均为卡弗里天地物理询查所博士后询查员。该论文已被《物理考虑快报》继承发表。
科学家如何测量天地延长
自20世纪初以来,澳门新浦京游戏下载测量天地延长速率的询查主要沿着两条旅途伸开:一类基于电磁波不雅测,另一类基于引力波不雅测。其中一种宽泛应用的电磁波措施依赖于圭臬烛光,举例超新星——这类亮堂的恒星爆发事件。由于科学家对这类爆发自身固有的光度具有较准确的意志,因而大致据此推算出它们与地球之间的距离,以及它们辩认咱们的速率。将这两项测量成果合股,便可揭示天地现时的延长速率。

引力波的发现开辟了不雅测天地的第二条路线。这些引力波由顶点致密天体(包括黑洞)发生并合时产生,以光速向传闻播,其面容雷同于石子干预水中后激起的悠扬。在地球上,LIGOVirgoKAGRA(LVK)相助组织——一个领有两千余名成员的公共性科研相助技俩——启动着用于探伤此类信号的不雅测建造。
引力波还可通过所谓圭臬汽笛措施提供距离测量。关联词,笃定源因天地延长而退行的速率则更具挑战性。为测量这种畅通,天文体家时时需要探伤到并合事件发出的电磁放射,华体会体育或识别出该事件所发生的宿主星系。
要是扫数测量措施齐统长入致,它们将得出相易的哈勃常数。而目下不同措施所得成果存在互异,标明现存天地学模子中可能存在尚未被纳入的因素。可能的解释包括:早期暗能量——一种设想的物理因素,可能在天地早期影响了延长速率;暗物资(组成天地中绝大部分物资)与中微子之间的相互作用;或暗能量随时分演化的性质与现时模子假定有所不同。
引力波布景与立时圭臬烛光法
在最新询查中,尤尼斯、柯辛斯偏执共事提倡了一种不同的计策。他们不再仅神气引力波探伤器大致了了识别的黑洞并合事件,而是分析无数远方但过于隐微而无法被单独不雅测到的并合事件所共同产生的信号。这些无法分裂的事件collectively组成所谓引力波布景。
由于咱们不雅测到了单个黑洞并合事件,因此不错推算出这类并合事件在通盘天地中发生的频率。基于这些频率,咱们瞻望还存在无数无法被现时探伤器平直分裂的并合事件,它们共同组成了引力波布景。科辛斯解释谈。
询查东谈主员指出,若哈勃常数较小,则可不雅测天地所涵盖的总体积也会减小。此时,黑洞并合事件将被压缩在更小的空间区域内,从而增强引力波布景的全体强度。若这一增强的布景未被探伤到,便骨子上排斥了天地延长速率较慢的可能性。
他们将这种措施称为立时警报法,以体现促成布景信号的并合事件所具有的立时性。
诈欺现存的LVK数据,询查团队解说,即使尚未平直探伤到引力波布景,也能对天地极为缓缓的延长景色施加限制。当他们将这一措施与单个黑洞并合事件的测量成果相合股时,获取了更为精准的哈勃常数预计值。该成果落在与哈勃张力关连的数值区间内,标明该措施大致灵验进步天地学参数的测量精度。
跟着引力波不雅测台执续升级,这一时代有望变得更为纷乱。科学家瞻望,引力波布景信号有望在可猜测的将来被探伤到。在此期间,对布景信号所设定的上限将握住收紧,从而进一步看管哈勃常数的可能取值范围。
这应能为将来应用该措施铺平谈路,跟着咱们握住进步奢睿度、更好地限制引力波布景,以致可能兑现对其的探伤,柯津斯线路,通过纳入这些信息,咱们有望获取更精准的天地学成果,并更接近贬责哈勃张力问题。
天体物理学引力波布景对哈勃常数的测量 作家:布莱斯卡辛斯、克里斯滕舒马赫、阿德里安卡怀钟、科尔姆塔尔博特、托马斯卡利斯特、丹尼尔E霍尔茨、尼古拉斯尤内斯 已获《物理考虑快报》继承发表 DOI:10.11034lzhbm7y
该分析使用伊利诺伊大学校园集群完成,该集群由伊利诺伊大学校园集群策动与好意思国国度超等洽商应用中心相助运营。
{jz:field.toptypename/}经费由好意思国国度科学基金会(NSF)询查生询查奖学金策动(GrantNo.DGE2146756和GrantNo.DGE–1746047)以及好意思国国度科学基金会(NSF)物理学科技俩(AwardNo.PHY2207650、PHY2207650和PHY2110507)提供。稀奇守旧来自西蒙斯基金会(AwardNo.896696)和好意思国国度航空航天局(NASA)(GrantNo.80NSSC22K0806)。埃里克与温迪施密特东谈主工智能科学博士后奖学金及卡弗里天地物理询查所亦提供了守旧;该询查所依托于卡弗里基金会偏执独创东谈主弗雷德卡弗里所捐赠的专项基金。本询查所得论断由询查东谈主员孤独提倡,不代表上述资助机构的态度。
BY: University of Illinois Grainger College of Engineering
FY: AI


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