中子星碰撞解决持续数十年的宇宙学争论：哈勃常数
主打图片： 艺术家描绘的两颗中子星碰撞场景，带有喷流和引力波；图片来源：Carl Knox/OzGrav/Swinburne University
一组天文学家利用两颗中子星的碰撞，对宇宙膨胀速率进行了迄今为止最关键的测量之一，为标准宇宙学模型提供了决定性支持。这项发表在《天体物理学杂志》上的研究结果表明，持续已久的”哈勃 tension”可能是一个测量问题，而非我们对物理学的基本理解存在错误。
哈勃-勒梅特常数描述了宇宙膨胀的速度。然而，十多年来，各项测量结果始终存在分歧。基于普朗克卫星记录的宇宙微波背景的早期宇宙方法，得出的数值约为每兆秒差距每小时244,000公里。而利用哈勃太空望远镜观测的造父变星和Ia型超新星的晚期宇宙方法，给出的数值更高，约为每兆秒差距每小时252,000公里。这种差异在数百次独立测量中持续存在，导致一些宇宙学家提出修改标准模型。
作为宇宙尺度的千新星
这项新测量利用了一种完全独立的技术。由CSIRO和OzGrav的Kelly Gourdji博士领导的团队，观测了GW170817,,2017年LIGO和Virgo探测到的一次双中子星合并事件,,的余晖。当两颗中子星碰撞时，会产生千新星，这是一次剧烈的爆炸，将一束狭窄的高能粒子喷流射入太空。
通过将引力波数据与高灵敏度阵列（一个全球射电望远镜网络）的射电观测以及哈勃太空望远镜的天体测量相结合，该团队在合并后近一年内追踪了喷流的运动。
“这些喷流只持续几秒钟，但当它们撞击周围的气体时，会持续发光数月，”领导射电观测的斯威本科技大学Adam Deller教授表示。
与标准模型一致
该团队测得的哈勃常数值更接近基于宇宙微波背景得出的早期宇宙测量值，而非晚期宇宙的超新星值。虽然新测量结果不如已有方法精确，但它比以往任何仅依靠引力波的尝试都更准确，并且提供了迄今为止引力波天文学有助于解决该 tension 的最有力证据。
至关重要的是，该结果反驳了在修正的宇宙学理解下两种测量都可能正确的观点。”一些天文学家曾提出，如果我们对宇宙学的理解发生改变，两种测量都可能正确，”Deller说。”但我们的测量结果有力地反驳了这种解决方案。”
Gourdji则更为谨慎：”这表明我们对宇宙学的理解没有根本性错误，不过我们需要研究更多像这样的中子星合并事件才能确定。”
未来展望
随着LIGO、Virgo和日本KAGRA探测器以迄今为止最灵敏的配置运行，中子星合并事件的探测率预计将大幅上升。每次新的合并事件都提供了重复测量和缩小误差范围的机会。如果这一趋势持续下去，哈勃 tension,,现代宇宙学中最棘手的谜题,,最终可能让位于共识。
目前，标准宇宙学模型完好无损，而1.3亿光年外两颗死星的碰撞，提供了迄今为止最明确的投票之一。
婷 翻译 , 来源：1ban.news – 太空编辑部