我们不断扩大的宇宙中有些问题。
大约一个世纪以前 ，天文学家埃德温·哈勃（Edwin Hubble）发现了宇宙的气球般的通胀 ，以及所有星系的加速冲动彼此之间 。随着时间的流逝，这种扩张后 ，我们目前对一切都开始的最佳理解；这 大爆炸 。
但是在过去的十年中 ，这张照片中有一个令人震惊的孔：取决于天文学家的外观，宇宙的膨胀速率（一个称为称为的值 哈勃常数） 差异很大。
有关的： “这可能是深刻的 ”：天文学家温迪·弗里德曼（Wendy Freedman）如何试图修复宇宙
现在 ，在其发射二周年纪念日 詹姆斯·韦伯太空望远镜 （JWST）以惊人的精确新观察结果巩固了差异 ，威胁到颠覆宇宙学的标准模型 。
现在，修改甚至取代40年历史的理论所需的新物理学现在是一个辩论的话题 。
“这是一个分歧 ，必须使我们怀疑我们是否确实了解宇宙和宇宙的物理学的组成 ， ” 亚当·里斯（Adam Riess）约翰·霍普金斯大学（Johns Hopkins University）的天文学教授，领导了进行新的JWST测量的团队，他告诉Live Science。Reiss ，Saul Perlmutter和Brian P. Schmidt 赢得了2011年诺贝尔物理奖 1998年发现 暗能量 ，宇宙加速扩张背后的神秘力量 。
在这么多的宇宙学家可以同意：它始于爆炸 。
然后瞬间形成了年轻的宇宙：物质和反物质颗粒的膨胀，流血的等离子体肉汤存在 ，仅在接触时彼此消灭。
剩下自己的设备 ，此血浆泥浆内的物质和反物质应该完全消耗掉 。但是科学家认为，一些未知的失衡使得比反物质产生更多的物质 ，从而使宇宙免于立即自我毁灭 。
重力压缩了血浆袋 ，挤压和加热物质，以使声波在光速的一半上传播 ，称为baryon声振荡 ，在其表面上荡荡。
同时，早期宇宙拥挤的内容的高能量密度延伸了时空 ，从竞争中安全地拉出了一小部分。
当宇宙像气球一样膨胀时 ，标准故事就会出现，普通物质（与光相互作用）凝结在一团无形的暗物质上，以创建第一个星系 ，并通过广阔的宇宙网络连接在一起 。
有关的： 詹姆斯·韦伯（James Webb）望远镜检测到有史以来最早的链
最初 ，随着宇宙的内容分散，其能量密度及其膨胀率下降 。但是 ，大约50亿年前 ，星系开始以不断努力的速度再次退缩。
根据这张照片，原因是另一个被称为黑能的无形和神秘的实体 。
深色能源的最简单 ，最流行的解释是它是宇宙常数＆mdash;通货膨胀能量 ，到处都是相同的；编织成时空的拉伸结构 。爱因斯坦在他的一般相对论理论中将其命名为lambda。
随着我们的宇宙的增长，其整体物质密度下降 ，而深色能量密度保持不变 ，从而逐渐使后者成为其整体扩张的最大贡献者 。
将普通物质，暗物质 ，暗能量和来自光的能量的能量密度加在一起 ，设定了宇宙膨胀的上限 。它们也是Lambda冷暗物质（Lambda-CDM）宇宙学模型中的关键要素，它绘制了宇宙的生长并预测其结束＆Mdash;随着物质最终散布如此稀薄，它经历了一个称为大冻结的热死亡。
该模型的许多预测已被证明是高度准确的 ，但是这是问题开始的地方：尽管进行了很多搜索 ，但天文学家不知道什么是暗物质或暗能量 。
“大多数人都同意，宇宙的目前作品是普通的 ，原子质的5％； 25％的冷 ，暗物质；和70％的暗能量”，伦敦大学天文学教授Ofer Lahav参与了黑暗能源的银河系调查 ，他告诉Live Science 。“令人尴尬的事实是 ，我们不了解他们的最后两个。 ”
但是，对Lambda-CDM的更大威胁已经实现：根据天体物理学家使用的方法 ，宇宙似乎以不同的速度增长 。一种被称为哈勃张力的差异 。凝视到早期宇宙的方法显示 ，它的扩展速度明显快于Lambda-CDM预测。这些方法已通过无数观察结果进行了审查和验证。
里斯说：“因此，在这一点上 ，我能理解的唯一原因是他们不同意的是我们之间的模型可能缺少某些东西 。 ”
测量宇宙的膨胀需要比雷达枪还要多一点 。
衡量这种增长的第一种方法是 ，所谓的宇宙微波背景（CMB），这是宇宙第一光的遗物，在大爆炸后仅380,000年就产生了。可以在整个天空中看到烙印 ，并在2009年至2013年之间欧洲航天局（ESA）普朗克卫星发现了一个不到1％的不确定性的哈勃常数 。
在这个宇宙的“婴儿图片”中 ，宇宙几乎完全均匀，但是物质或多或少浓密地揭示了baryon声学振荡使其团结起来的地方 。随着宇宙向外爆炸 ，这种肥皂泡的结构散落到宇宙网络中＆mdash;沿着交叉路口星系的纵横交错的网络将诞生。
有关的： 100,000美元的突破性物理奖授予了3位研究宇宙大规模结构的科学家
通过使用普朗克卫星研究这些涟漪 ，宇宙学家推断了常规物质和暗物质的数量，以及宇宙常数或暗能量的价值 。将它们插入LAMBDA-CDM型号吐出大约每百万次光年的哈勃常数约为46,200 mph ，或每秒大约每秒67公里 。（Megaparsec是326万光年。）
让我们暂停这个数字：如果银河系距离我们有一个兆帕的距离 ，则意味着它将以每秒67公里的速度从我们（和我们）撤退 。在二十兆帕省，这种经济衰退每秒增加到1,340公里 ，并继续在那里成倍增长 。如果银河系在4,475兆帕的距离之外 ，它将从我们身上退出，而不是光速。
找到这种膨胀速率的第二种方法使用称为Cepheid变量的脉动恒星＆mdash;带有氦气外层的垂死的恒星在吸收并释放恒星的辐射时生长和收缩 ，使其像远处的信号灯一样闪烁 。
1912年 ，天文学家亨利埃塔·斯旺·利维特（Henrietta Swan Leavitt）发现，头球的亮度越大，它会闪烁的速度较慢 ，使天文学家能够测量一颗恒星的绝对亮度 ，因此可以衡量其距离 。
这是一个具有里程碑意义的发现，它将头孢虫变成了丰富的“标准蜡烛 ” ，以测量宇宙的巨大规模。通过将脉动头虫的观测串在一起 ，天文学家可以构造宇宙距离梯子，每个梯级都使他们回到了过去。
芝加哥大学的天体物理学家温迪·弗里德曼（Wendy Freedman）告诉《 Live Science》 ，“这是天文学家今天最准确的手段之一 。 ”
为了构建一个距离梯子 ，天文学家通过选择附近的头孢虫和基于脉动光的距离进行交叉检查距离，从而构建了第一个梯级 。仅使用CepheID读数添加下一个梯级。
然后 ，天文学家查看每个梯级上恒星和超新星的距离 ，并比较随着宇宙的扩展，它们的光线被红移了多少（延伸到更长的红色波长） 。
这给出了哈勃常数的精确度量 。在2019年 ，Riess和他的合作者使用了该方法 ，他们在银河系最接近的邻居之一，大麦哲伦云上训练了哈勃太空望远镜。
他们的结果是爆炸性的：与普朗克测量值相比，高度高74 km/s/mpc 。
然而 ，哈勃缺乏对团队学习的太空地区的必要精度 ，导致一些遥远的头皮模糊到邻近的恒星 。反对的宇宙学家有一些空间来争辩说，结果多么令人震惊 ，可能来自测量误差。
有关的： 哈勃望远镜在惊人的新图像中捕获了银河系的“禁光”灯
因此 ，当JWST于2021年12月推出时，它有望解决差异或巩固它 。JWST的镜子在21.3英尺（6.5 m）宽的位置几乎是哈勃大小的三倍 ，宽度仅为7.9英尺（2.4 m） 。JWST不仅可以比Hubble能够检测到100倍的对象 ，而且在红外光谱中也更敏感，使其能够在更广泛的波长范围内看到。
通过比较JWST在Galaxy NGC 4258中测量的头孢虫与偏远星系中的明亮类型IA超新星（另一个标准蜡烛 ，因为它们都以相同的绝对光度破裂）进行了比较 ，Riess和他的同事以几乎相同的结果到达：73 km/s/s/s/mpc 。
其他测量＆mdash;包括弗里德曼（Freedman）用哈勃太空望远镜制成的一个，在最发光的“分支的尖端 ”红色巨星的快速亮丽上 ，另一个是由大型星系的重力轻轻弯曲的 。返回的结果为69.6和66.6 km/s/mpc。使用光的弯曲的单独结果也给出了73 km/s/mpc的值。宇宙学家留下来 。
加利福尼亚大学的宇宙学家瑞安·基利（Ryan Keeley）努力解释哈勃紧张局势 ，说：“ CMB温度以1％的精度为1％的精度测量，Cepheid距离阶梯的测量值接近1％ 。“因此，即使不是很大 ，每秒7公里的差异也很可能是一个随机的机会。有一些确定的解释 。 ”
新的结果使答案敞开了 ，将宇宙学家分裂成追逐惊人不同解决方案的派系 。遵循哈勃太空望远镜的结果，在2019年在加利福尼亚州卡夫利理论物理学研究所（KITP）举行的2019年会议上 ，正式解决了这一问题 ，只会引起更多的挫败感。
KITP兼诺贝尔奖获得者的前董事戴维·格罗斯（David Gross）在会议上说：“我们不会称其为紧张或问题，而是危机 。”
如何修复情况尚不清楚 。Riess正在对Lambda-CDM模型进行调整 ，该模型假设黑暗能量（Lambda）并不恒定 ，而是根据未知物理学在整个宇宙的生活中发展。
然而，基利的研究于9月15日在《杂志》上发表 物理评论信 ，与此相矛盾 。他和他的同事们发现 ，扩张率与Lambda-CDM的预测始于CMB 。因此，基利说 ，如果模型需要在任何地方进行修复 ，则很可能在早期的宇宙中。
基利说，在宇宙微波背景的出现之前，有可能增加一些额外的黑能 ，为宇宙的扩展提供了一些额外的魅力 ，这些扩展不需要使它与标准模型中断 。
另一批天文学家坚信，紧张关系 ，即银河系的观察 驻留在不足的supervoid中 ，意味着必须完全抛出lambda-cdm和暗物质 。
根据 帕维尔·克鲁普（Pavel Kroupa），波恩大学的天体物理学教授 ，是一种称为修改后的牛顿动力学（MOND）的理论。
该理论提出 ，对于引力，将牛顿定律崩溃的地球表面（例如远处星系之间的拖船）所感觉的小1万亿倍（例如拖船感觉到）。
其他天文学家说 ，他们自己的计算是蒙德声称的 ，但是克鲁普坚持认为，希望调整标准宇宙学模型的宇宙学家“基本上为已经非常混乱且复杂的理论添加了其他复杂性” 。
克鲁普说：“我正在经历和见证的是科学的基本崩溃 。 ”
拉哈夫不可知。他说 ，Lambda-CDM可能只需要进行调整 ，也许是暗物质和暗能量与现代相当于电子环节的现代，而古老的希腊天文学家用来模拟绕地球的小圈子 。拉哈夫说：“行星的轨道非常准确地描述了环环 。 ”“这是一个很好的模型！它拟合了数据。”
他补充说，但是一旦天文学家将阳光放在较新的型号中的太阳系中心 ，那么epicycles最终就变得无关紧要 。
拉哈夫说：“如果我们想走向哲学 ，也许就是这样 。 ”“但是也许还有暗物质和暗能量，只是还没有发现。 ”
宇宙学家正在许多地方寻找答案 。即将进行的CMB实验 ，例如南极的CMB-S4项目和智利的Simons天文台 ，正在寻找早期宇宙辐射的超抑制测量线索中的线索 。其他人则将查看ESA欧几里德太空望远镜产生的暗物质图或深色能量光谱仪器进行的未来的黑能调查。
尽管现在看起来似乎不太可能，但也可以通过弄清楚某些看不见的系统性缺陷来解决当前测量中的某些不见的系统缺陷 ，从而解决了哈勃张力 。
对于弗里德曼（Freedman）而言 ，这种解决方案或可能进一步的谜语将来自JWST 。她的团队正在使用望远镜强大的眼睛来对CepheID变量进行超详细的测量。红人分支尖端的明星；和一种称为JAGB星星的碳星一次距离。
弗里德曼说：“我们将看到他们的同意程度，这将使我们有一个整体系统的答案 。”
弗里德曼（Freedman）仅查看了迄今为止一个星系中的恒星 ，但已经看到与哈勃太空望远镜测量值有所不同 。
弗里德曼说：“我真的很兴奋 ，因为我认为我们会说一些有趣的话。 ”“我完全开放 。我不知道这会落在哪里 。 ”
本文来自作者[admin]投稿，不代表东辰文化立场，如若转载，请注明出处：http://www.mzwhys.cn/wiki/202506-1366.html
评论列表（4条）
我是东辰文化的签约作者“admin”！
希望本篇文章《在太空工作了两年后，詹姆斯·韦伯（James Webb）望远镜破坏了宇宙学。可以固定？》能对你有所帮助！
本站[东辰文化]内容主要涵盖：生活百科,小常识,生活小窍门,知识分享
本文概览：我们不断扩大的宇宙中有些问题。大约一个世纪以前，天文学家埃德温·哈勃（Edwin Hubble）发现了宇宙的气球般的通胀，以及所有星系的加速冲动彼此之间。随着时间的流逝，这种扩...