Tin tức Vũ trụ TV

Vũ trụ 12,6 tỷ năm tuổi: Cách tiếp cận mới tinh chỉnh hằng số và thời đại vũ trụ của Hubble

Ngày:
Th7 28, 2020
Tóm lược:

Sử dụng khoảng cách 50 thiên hà đã biết từ Trái đất để tinh chỉnh các tính toán trong hằng số của Hubble, các nhà thiên văn học ước tính tuổi của vũ trụ là 12,6 tỷ năm.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Tín dụng: Muff Public Domain
Tín dụng: Muff Public Domain

Sử dụng khoảng cách 50 thiên hà đã biết từ Trái đất để tinh chỉnh các tính toán trong hằng số của Hubble, một nhóm nghiên cứu do một nhà thiên văn học của Đại học Oregon dẫn đầu ước tính tuổi của vũ trụ là 12,6 tỷ năm.

Các cách tiếp cận để tiếp cận với Vụ nổ lớn sinh ra vũ trụ dựa vào toán học và mô hình tính toán, sử dụng ước tính khoảng cách của các ngôi sao già nhất, hành vi của các thiên hà và tốc độ giãn nở của vũ trụ. Ý tưởng là tính toán sẽ mất bao lâu để tất cả các đối tượng trở lại từ đầu.

Một tính toán quan trọng để tính toán là hằng số của Hubble được đặt theo tên của Edwin Hubble, người đầu tiên tính tốc độ giãn nở của vũ trụ vào năm 1929. Một kỹ thuật gần đây khác sử dụng các quan sát bức xạ còn sót lại từ Vụ nổ lớn. Nó ánh xạ các va đập trong không thời gian – nền vi sóng vũ trụ, hoặc CMB – và phản ánh các điều kiện trong vũ trụ sơ khai như được đặt bởi hằng số của Hubble.

Tuy nhiên, các phương pháp đạt được kết luận khác nhau theo giáo sư vật lý James Schombert tại UO nói. Trong một bài báo xuất bản ngày 17 tháng 7 trên Tạp chí Thiên văn (Astronomical Journal), ông và các đồng nghiệp đã tiết lộ một cách tiếp cận mới, tính toán lại một công cụ đo khoảng cách được gọi là quan hệ Tully-Fisher độc lập với hằng số Hubble.

Schombert nói: “Vấn đề quy mô khoảng cách như đã biết là vô cùng khó khăn bởi vì khoảng cách đến các thiên hà là rất lớn và các biển chỉ dẫn cho khoảng cách của chúng rất mờ nhạt và khó hiệu chỉnh”.

Nhóm của Schombert đã tính toán lại phương pháp Tully – Fisher, sử dụng các khoảng cách được xác định chính xác trong tính toán tuyến tính của 50 thiên hà làm hướng dẫn để đo khoảng cách của 95 thiên hà khác. Ông lưu ý vũ trụ được cai trị bởi một loạt các mô hình toán học được thể hiện trong các phương trình. Cách tiếp cận mới chính xác hơn cho các đường cong khối lượng và quay của các thiên hà để biến các phương trình đó thành các số như tuổi và tốc độ mở rộng.

Cách tiếp cận nhóm của anh ta xác định hằng số của Hubble – tốc độ mở rộng của vũ trụ – ở mức 75,1 km mỗi giây trên mỗi megapixel, cho hoặc nhận 2,3. Một megapixel, một đơn vị phổ biến của các phép đo liên quan đến không gian bằng một triệu Parsec. Một Parsec là khoảng 3,3 năm ánh sáng.

Nhóm của ông đã viết tất cả các giá trị không đổi của Hubble thấp hơn 70 có thể được loại trừ với độ tin cậy 95%.

Schombert cho biết, sử dụng các kỹ thuật đo lường truyền thống trong hơn 50 năm qua, đã đặt giá trị ở mức 75, nhưng CMB tính toán tỷ lệ 67. Kỹ thuật CMB, trong khi sử dụng các giả định và mô phỏng máy tính khác nhau, vẫn nên đi đến cùng một ước tính.

“Sự căng thẳng trong lĩnh vực này xảy ra từ thực tế là nó không”, Schombert nói. “Sự khác biệt này nằm ngoài các lỗi quan sát và tạo ra rất nhiều ma sát trong cộng đồng vũ trụ.”

Các tính toán rút ra từ các quan sát của thăm dò bất đẳng hướng vi sóng Wilkinson của NASA năm 2013 đã đưa tuổi của vũ trụ lên 13,77 tỷ năm, hiện tại, đại diện cho mô hình chuẩn của vũ trụ học Big Bang. Các giá trị không đổi của Hubble khác với các kỹ thuật khác nhau thường ước tính tuổi của vũ trụ trong khoảng từ 12 tỷ đến 14,5 tỷ năm.

Nghiên cứu mới, một phần dựa trên các quan sát được thực hiện với Kính thiên văn vũ trụ Spitzer, thêm một yếu tố mới vào cách tính toán để đạt được hằng số của Hubble, bằng cách đưa ra một phương pháp thực nghiệm thuần túy, sử dụng các quan sát trực tiếp để xác định khoảng cách tới các thiên hà.

Giá trị kết quả của các nhà khoa học nằm ở phía cao của các trường vũ trụ học khác nhau, báo hiệu rằng sự hiểu biết của chúng ta về vật lý của vũ trụ là không đầy đủ với hy vọng về vật lý mới trong tương lai.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Oregon . Bản gốc được viết bởi Jim Barlow. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. James Schombert, Stacy McGaugh, Federico Lelli. Sử dụng mối quan hệ Baryonic Tully của Fisher để đo H o . Tạp chí Thiên văn , 2020; 160 (2): 71 DOI: 10,3847 / 1538-3881 / ab9d88

Bài viết liên quan

Bài viết mới