重力波很快就可以用來測量宇宙的膨脹速度


二十年前,科學家震驚地意識到我們的宇宙不僅在擴張,而且越來越快。芝加哥大學著名的校友,天文學家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)之後,要準確測定的哈勃常數是個難題。 從那時起,科學家就用兩種方法來計算,他們得出了令人沮喪的不同結果。 但去年令人驚訝地捕獲了中子星碰撞引起的重力波,為計算哈勃常數提供了第三種方法。

為了計算宇宙膨脹的速度,科學家需要兩個數字。 一個是遠方物體的距離;另一個是由於宇宙的膨脹,物體離我們的速度有多快。 如果你可以用望遠鏡看到它,第二個數量相對容易確定,因為當你看到一顆遙遠的恆星時你看到的光在它後退時會變成紅色。 天文學家一直在使用這個技巧來觀察一個物體移動超過一個世紀的速度 - 就像多普勒效(Doppler effect)應一樣,火車的汽笛在火車通過時會改變音調。

芝加哥大學天文學和天體物理學系丹尼爾·伍德(Daniel Holz)教授為首的三位科學家,估計這次中子星碰撞引發的重力波只是一次碰撞的單一數據點,考慮到研究人員看到第一次中子星碰撞的速度有多快,他們就可以非常精確地測量哈勃常數,誤差範圍在五到十年之內。

【圖、文:余惠俊節譯自芝加哥大學10月22日新聞公佈】 研究全文刊登在10月17日出版的《自然》期刊

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