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(cè),能大幅提高哈勃常數(shù)的測(cè)量精度。1929年,美國(guó)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(lái)推算遙遠(yuǎn)天體距離和宇宙年齡。目前主要通過(guò)觀測(cè)Ia型超新星及宇宙微波背景來(lái)測(cè)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(lái)測(cè)量哈勃常數(shù),但測(cè)量誤差較大。利用最新探測(cè)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(cè)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(guò)時(shí),會(huì)像通過(guò)透鏡時(shí)一樣發(fā)生偏轉(zhuǎn),從而在觀測(cè)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(guò)測(cè)量引力波不同像到達(dá)觀測(cè)者的時(shí)間延遲,可精確測(cè)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(kāi)測(cè)量,預(yù)計(jì)誤差為2%左右。“這已是在電磁波窗口測(cè)量哈勃常數(shù)的精度極限。”
來(lái)源:《科技日?qǐng)?bào)》endprint