引力透镜效应为宇宙膨胀提供一种新型检测

发布者：触摸天际 2021-10-14 09:39 来自: 奇趣网

引力透镜效应为宇宙膨胀提供一种新型检测(Gravitational lensing in the galaxy cluster SDSS J0915+3826)(Photo: ESA/Hubble)

据EurekAlert!：在持续存在的有关哈勃常数值的不确定性中（该不确定性在很大程度上是由测量的与星系中星体的距离等问题造成的），科学家用一种新的测距方法得到了一个不同的哈勃数值——后者正如Tamara Davis在一则相关的《视角》中所描述的：该数值“比标准值略高”。她说，得出这一估值所涉及的技术是宝贵的，因为它们可以“帮助确定是否需要用新的物理学来解释[哈勃常数]差异，或者我们是否应该更努力地寻找一个或多个检测中可能存在的系统误差。”

自它在倏忽之间成为现实存在以来，宇宙一直以一个由哈勃常数（H0）所描述的速率在膨胀。然而，H0值是有争议的话题;在2000年左右，天体物理学家达成了一个大约为70± 5 km/s/Mpc的共识值；但在近来，高于或低于该数值的估计数字也被提了出来。 Davis写道：“[这一]他的差异很难通过任何所提出的系统性误差来解释”。天体物理学家正在设问，他们是否必须起用新的物理学来解释这种差异，而H0的新的、独立测量对论述相关问题颇为有用。

Inh Jee和同事研究了来自遥远星系的光，它们恰好直接位于更接近我们的星系之后。前景星系的引力场扭曲了来自背景星系的光，使其通过多条不同长度的路径被弯曲。这种强引力透镜作用也会导致多个图像间的时间延迟。背景光源亮度的任何变化可在其它光源前的某些部分的引力透镜中见到。这一延迟的测量和在透镜星系内的恒星属性可被结合起来以确定透镜星系的大小，后者转而能用于测量至透镜的角直径距离。Jee等人用这种技术来测量至两个引力透镜系统的角直径距离，并用它们作为基准来重新校准某现有的H0测量值（他们报告为82+/-8 km/s/Mpc）。尽管他们测量的统计精度不足以解析H0值的差异，但这种方法提供了一种解决该问题的新途径。

Davis写道：“这种方法对沿着视线的小质量天体所引起的透镜作用不敏感，因而减轻了系统不确定性的一个潜在的巨大来源。”

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