宇宙膨脹速度是多少？引力波告訴你

哈勃常數(shù)是衡量當(dāng)前宇宙膨脹速度的重要參數(shù)。武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院引力波天文學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提出，對(duì)透鏡化的引力波及其電磁對(duì)應(yīng)體的觀測，能大幅提高哈勃常數(shù)的測量精度。1929年，美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃發(fā)現(xiàn)星系退行速度與它和地球的距離成正比，哈勃常數(shù)即為退行速度與距離的比值。該常數(shù)常被用來推算遙遠(yuǎn)天體距離和宇宙年齡。目前主要通過觀測Ia型超新星及宇宙微波背景來測量其數(shù)值。但兩種方法得到的哈勃常數(shù)存在明顯矛盾。

科學(xué)家認(rèn)為，雙星系統(tǒng)引力波可用來測量哈勃常數(shù)，但測量誤差較大。利用最新探測到的引力波GW170817及其電磁對(duì)應(yīng)體，科學(xué)家進(jìn)行了這項(xiàng)嘗試，誤差為15%左右。

武漢大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)提出的新方法，利用了引力波及其電磁對(duì)應(yīng)體被前景星系透鏡化的現(xiàn)象，可將哈勃常數(shù)的測量誤差縮小到0.68%。

引力透鏡效應(yīng)，是指電磁波或引力波在大質(zhì)量天體附近經(jīng)過時(shí)，會(huì)像通過透鏡時(shí)一樣發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而在觀測者眼中形成多個(gè)像。論文作者之一、湖北第二師范學(xué)院副教授范錫龍表示，通過測量引力波不同像到達(dá)觀測者的時(shí)間延遲，可精確測得其距離。結(jié)合引力波電磁對(duì)應(yīng)體提供的紅移信息，可推算出哈勃常數(shù)。

“十個(gè)被透鏡化的引力波和電磁對(duì)應(yīng)體系統(tǒng)可將哈勃常數(shù)精度控制在0.68%”，論文第一作者、武漢理工大學(xué)副教授廖愷接受采訪時(shí)表示，詹姆斯 韋伯望遠(yuǎn)鏡也將對(duì)哈勃常數(shù)展開測量，預(yù)計(jì)誤差為2%左右?！斑@已是在電磁波窗口測量哈勃常數(shù)的精度極限?！?/p>

來源：《科技日?qǐng)?bào)》endprint