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德国马克斯·普朗克研究所:哈勃常数又出新值让宇宙年轻二十多亿岁
德国马克斯·普朗克研究所:哈勃常数又出新值让宇宙年轻二十多亿岁
2019/9/18 6:07:20 | 浏览:152 | 评论:0

  宇宙“芳龄”几何?这个亘古难题一直困扰着科学家们。德国科学家在最新一期《科学》杂志撰文称,他们利用引力透镜效应计算出了新的哈勃常数,得到的宇宙年龄为114亿岁,比目前主流观点认为的137亿岁年轻20多亿岁。

  科学家利用恒星的运动来测量宇宙膨胀的速度(宇宙膨胀率),以此来估算宇宙的年龄。宇宙膨胀率也被称为哈勃常数,是宇宙学中最重要的数字之一。哈勃常数越大,宇宙膨胀得越快,意味着它更快达到现在的大小,因此越年轻。

  目前主流观点认为,基于哈勃常数取值70,宇宙的年龄为137亿岁。但据物理学家组织网近日报道,在这项最新研究中,德国马克斯·普朗克研究所的英夫·杰领导的团队计算出的哈勃常数为82.4,这意味着宇宙的年龄约为114亿年。

  杰说:“星系中的恒星如何运动有很大的不确定性。”他的团队使用了“引力透镜”的概念——引力使光线弯曲,使远处的物体看起来更近。他们依靠一种特殊的被称为“延时透镜效应”的效应,利用远处物体不断变化的亮度来为他们的计算收集信息,最终得出了新的哈勃常数值。

  除了杰的团队,此前也有科学家计算出了其他哈勃常数值。2013年,欧洲一个研究小组对宇宙大爆炸的“余晖”——宇宙微波背景辐射进行研究,得出的哈勃常数值为67;今年早些时候,诺贝尔奖获得者、太空望远镜科学研究所的天体物理学家亚当·里斯使用美国国家航空航天局的超级望远镜,得出的值为74;而另一个团队得到的值为73.3。

  也有不少专家对这一最新数字提出质疑。他们表示,杰团队只使用了2个引力透镜(这是现在所有可用的),得到的值误差范围很大,宇宙可能比他们计算出的更古老,而非更年轻。

  哈佛大学天文学家阿维·勒布并没有参与这项研究。他说,新方法是计算宇宙膨胀率的一种有趣而独特的方法,但误差很大,因此得出的值可能不那么有效,还需要收集更多信息进行验证。(记者刘霞)

  总编辑圈点

  宇宙有多少岁?这是一个爱因斯坦都毫无头绪的难题。包括霍金在内的宇宙学家纷纷就此发表高见,但仍莫衷一是。我们现在只能说,大概是一百多亿岁。随着测量手段越发高明,我们将不断逼近正确答案。如果未来有颠覆性发现,我们也毫不惊奇。毕竟人类对宇宙的认识还太幼稚了。

失控恒星背后中等质量黑洞初现

德国马克斯·普朗克研究所:哈勃常数又出新值让宇宙年轻二十多亿岁

    近日,一颗失控的高速恒星进入了科学家的视野。这颗名为PG 1610+062的恒星正在飞速逃离银河系。天文学家认为,PG 1610+062可能是在银河系中等质量黑洞的帮助下从其出生星团中弹出。

      为了准确获得PG 1610+062被投射时的旋转速度、径向速度及其化学成分,研究团队需要获得恒星的光谱数据。由于该恒星的距离和位置特殊,天文学家只能使用凯克天文台的Echellette光谱仪和成像仪(ESI)作为获取数据的仪器。

      此前,人们认为PG 1610+062是一颗古老恒星,质量为太阳一半。但凯克天文台的数据显示,它实际上是一颗很年轻的恒星,质量比想象中大十倍,并且几乎以逃逸速度从银河盘逃离。

      研究者表示,此次研究为银河系中存在中等质量黑洞提供了证据,接下来的任务是准确锁定这个中等质量黑洞。他们还表示,要进一步研究PG 1610+062恒星及其起源地。而随着盖亚任务推进,观测数据将更精确,搜寻中等质量黑洞的目标范围也将进一步缩小。

      该研究结果日前发表在《天体物理学杂志》上。(代小佩)

 

银河系最大“气泡”亮相

德国马克斯·普朗克研究所:哈勃常数又出新值让宇宙年轻二十多亿岁

        近日,国际天文学家团队通过南非射电天文观测台(SARAO)的MeerKAT射电望远镜阵列,观测到银河系中心存在两个呈沙漏状、高度达数百光年的射电“气泡”。

        早在20世纪80年代,科学家就发现距地球2.5万光年外存在大规模的高度有序的磁丝,但它的起源一直是未解之谜。如今,借助MeerKAT望远镜,科学家发现射电气泡有可能揭示磁丝起源。他们认为,造就射电气泡的能量事件也加速了磁丝的电子,进而产生了射电辐射。由于此次发现的两个射电气泡大小和形态几乎相同,科学家推断它们很可能是数百万年前超大质量黑洞引起的能量爆发,短时间向相反方向穿透星际介质产生的。

        研究者表示,巨大射电气泡一直被银河系中心明亮的射电发射所掩盖,因此,从背景噪音中梳理出射电气泡是个技术活儿,只有借助MeerKAT的独特性能和理想位置才能实现。这一研究日前发表于《自然》期刊。(代小佩)

欧洲航天局西班牙天体生物学中心:

一天三顿,每顿“吃”4颗月球 这个黑洞不一般!

德国马克斯·普朗克研究所:哈勃常数又出新值让宇宙年轻二十多亿岁

      日前,一个国际天文团队新发布了一份研究成果称,在距离地球约2.5亿光年处,有一个质量相当于太阳40万倍的黑洞,这个黑洞有自己的“吃饭时间”,大约每隔9个小时就会吞噬周边物质,“食量”大约是月球质量的4倍。报道称,这个研究团队由美国宇航局(NASA)以及和欧洲太空总署(ESA)的天文学家组成。他们观察到的数据显示,这个黑洞在距地球2.5亿光年的“GSN 069”星系,每隔9小时爆发X射线,并吞噬掉周边任何的物质。

      根据钱德拉X射线观察站的一份声明,此前从未在超大质量黑洞中检测到这种行为。

      该研究的主要作者,欧洲航天局西班牙天体生物学中心的天文学家Giovanni Miniutti在声明中说,“这个黑洞正在以我们从未见过方式吞噬物质”,“这种行为前所未有,以至于我们不得不用一种新的表达来描述它:‘X射线准周期性喷发’(X-ray Quasi-Periodic Eruptions)。” 研究人员通过利用美国宇航局的钱德拉X射线观察站和欧洲宇航局的XMM-牛顿卫星望远镜发现,这个黑洞的质量约为太阳质量的40万倍,并以此估算出该黑洞每次吞噬物质的质量大约相当于4个月球。

      通常情况下,一个超大质量黑洞一般拥有数百万个太阳的质量或者数十亿个太阳的质量。“GSN 069”的中心黑洞在这个度量比例下相对还较小。

      报道称,更大的黑洞通常不会在光度上有频繁的波动,要每隔数月甚至数年才会爆发一次。研究人员称,这也许可以解释为什么之前没有观察到X射线准周期性喷发。 2018年12月24日,XMM-牛顿卫星望远镜就观测到了2次X射线喷发,发现了这个黑洞不同寻常的“进食”规律。2019年1月16日和17日,又发现了另外5次爆发。不到一个月之后,钱德拉X射线观察站在2月14日记录了另外3次爆发。

      该研究报告的共同作者、来自西班牙欧空局天文学中心的理查德·萨克斯顿表示,通过结合上述两个来源的数据,“我们已经跟踪了这些周期性爆发至少54天”,“这为我们提供了一个绝佳的机会,来观测物质流入超大质量黑洞时的重复性加速和减速。”

      研究者也发现,射线爆发生时,X射线的喷发亮度增长了近20倍,物质跌入黑洞时变热了2.5倍。然而,这些流入黑洞的热气体起源仍然是个谜。

      关于该研究的论文已发布于9月11日的《自然》杂志上。

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