天文学家使用一个引力波事件来测量宇宙的年龄

时间：2021-07-28 17:52:15 来源：

NGC4993，是承载引力波事件GW170817的银河系，该星系已用于测量宇宙的年龄。事件的来源是银河系中心左上方的红点；它在早期的图像中不存在。美国宇航局和欧空局

在过去两年中，至少有五个来源的引力波的直接检测为爱因斯坦的引力和时空模型提供了惊人的证实。这些事件的模型还提供了有关大质量恒星形成，伽马射线爆发，中子星特征以及（首次）关于如何产生非常重的元素（如金）的理论思想的验证的信息。

天文学家现在已经使用一个引力波事件（GW170817）来测量宇宙的年龄。CfA天文学家Peter Blanchard，Tarreneh Eftekhari，Victoria Villar和Peter Williams是来自世界各地的1314位科学家团队的成员，他们对从合并中的一对双中子星中探测引力波做出了贡献，随后又对伽玛射线探测进行了研究。射线，然后识别出星系NGC4993中一个源中的大灾变的起源，该点发现在从X射线到无线电波的波长范围内以各种时间延迟拍摄的图像中。

对来自此事件的引力波的分析推断出其固有强度。观测到的强度较小，这意味着（由于强度随距光源的距离而减小），距光源约1.4亿光年。NGC4993是它的宿主星系，由于宇宙的膨胀而具有向外的速度，可以从其光谱线进行测量。了解星系距我们有多远以及银河移动的速度，使科学家能够计算出自膨胀开始以来的时间-宇宙的年龄：由于实验的不确定性，大约在11.9到157亿年之间。

从这一单一事件得出的年龄与数十年来的观测结果的估计值相符，这些观测结果依赖于使用其他两种来源的统计方法：宇宙微波背景辐射（CMBR）和星系运动。前者依赖于绘制自大爆炸后约40万年的非常微弱的光分布图。后者涉及对相对近期内成千上万个星系的距离和运动的统计分析。这个单一的引力波事件能够确定宇宙的年龄这一事实非常显着，并且并非每次检测引力波都不可能。在这种情况下，对光源进行光学识别（以便可以测量速度），并且光源既不会太远也不会太微弱。利用各种类型的引力波事件的大量统计样本，当前年龄值的范围将会缩小。

另一个原因吸引了新的结果。尽管CMBR和星系测量都非常精确，但它们似乎在大约百分之十的水平上彼此不一致。这种分歧可能只是观测误差，但一些天文学家怀疑这可能是一个真正的差异，反映出我们目前对宇宙膨胀过程的了解目前尚不存在，这可能与CMBR起源于宇宙时间大不相同的事实有关。星系数据。第三种方法，引力波事件，可以帮助解决难题。

出版物：LIGO Scientific Collaboration等人，“哈勃常数的引力波标准警笛测量”，《自然》 551，85-88（2017年11月2日）doi：10.1038 / nature24471

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