科學(xué)家們普遍認(rèn)為，宇宙正在膨脹，膨脹速度正在加快，但是針對(duì)速度究竟發(fā)生多快仍尚有爭(zhēng)議?，F(xiàn)在，克萊姆森大學(xué)的天體物理學(xué)家通過研究伽瑪射線與宇宙背景輻射的相互作用，提出了一個(gè)新的宇宙膨脹速度-即所謂哈勃常數(shù)(Hubble Constant)。

　　哈勃常數(shù)以天文學(xué)家埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)的名字命名，他首先發(fā)現(xiàn)了宇宙正在膨脹。愛因斯坦實(shí)際上在較早的方程中發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)，但他以為自己是錯(cuò)的，因此重新調(diào)整了模型以模擬靜態(tài)宇宙。他很快向哈勃承認(rèn)，稱這個(gè)假設(shè)為他有史以來(lái)最大的錯(cuò)誤。

　　1929 年，哈勃得出的最初的哈勃常數(shù)值 500 公里公里/(秒·百萬(wàn)秒差距)，百萬(wàn)秒差距是度量天體距離的單位，約為 326 萬(wàn)光年?；旧?，這意味著距離較近的星系以更快的速度遠(yuǎn)離我們。此后，哈勃常數(shù)值一直被不斷大幅下調(diào)，在過去的 20 多年中，許多不同的測(cè)量方法將其定為 70 公里/(秒·百萬(wàn)秒差距)左右。

　　而現(xiàn)在，克萊姆森團(tuán)隊(duì)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)新的數(shù)字：67.5 公里/(秒·百萬(wàn)秒差距)。該團(tuán)隊(duì)通過分析費(fèi)米伽瑪射線太空望遠(yuǎn)鏡和大氣伽瑪切倫科夫成像望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，得出了這一結(jié)論，以確定來(lái)自遙遠(yuǎn)源頭的伽瑪射線如何與滲透到宇宙中的“霧”相互作用。

　　這種霧也稱為河外背景光(EBL)，它由恒星和其他天體發(fā)出的所有紫外線、可見光和紅外光組成。當(dāng)伽馬射線與 EBL 相互作用時(shí)，會(huì)留下一個(gè)印記，科學(xué)家可以對(duì)其進(jìn)行分析，以確定有關(guān)其“長(zhǎng)途旅程”的新線索，以及這些“旅程”將持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間。

　　該研究的作者 Marco Ajello 表示：“我們知道，來(lái)自銀河外源的伽馬射線光子在宇宙中傳播到地球，在那里它們可以通過與星光中的光子相互作用而被吸收。相互作用的速度取決于它們?cè)谟钪嬷新眯械臅r(shí)間。他們旅行的長(zhǎng)度取決于擴(kuò)展。如果膨脹速度慢，則它們會(huì)行進(jìn)一小段距離。如果速度很快，它們會(huì)傳播很遠(yuǎn)的距離。因此，我們測(cè)量的吸收量在很大程度上取決于哈勃常數(shù)的值。我們所做的就是扭轉(zhuǎn)這一局面，并用它來(lái)限制宇宙的膨脹速度。”

　　新的測(cè)量值為 67.5 公里/(秒·百萬(wàn)秒差距)，這意味著宇宙的膨脹速度可能比通常認(rèn)為的慢。例如，在 2012 年，使用 Spitzer 空間望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的一項(xiàng)研究計(jì)算出的哈勃常數(shù)為 74.3 公里/(秒·百萬(wàn)秒差距)。另一項(xiàng)使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的研究將這一數(shù)字定為 73.2 公里/(秒·百萬(wàn)秒差距)。

　　盡管微小的變化對(duì)地球上的普通人來(lái)說(shuō)并沒有多大意義，但完善哈勃常數(shù)對(duì)于理解宇宙的過去，現(xiàn)在和未來(lái)至關(guān)重要。

　　該研究的作者 Dieter Hartmann 表示：“天文學(xué)界正在投入大量的金錢和資源來(lái)進(jìn)行包括所有不同參數(shù)在內(nèi)的精密宇宙學(xué)研究，包括哈勃常數(shù)。我們對(duì)這些基本常數(shù)的理解已經(jīng)定義了我們現(xiàn)在所知道的宇宙。當(dāng)我們對(duì)其理解變得更加精確時(shí)，我們對(duì)宇宙的定義也會(huì)變得更加精確，這將帶來(lái)新的見解和發(fā)現(xiàn)。”

　　該研究發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》上。
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