Lub qab ntuj khwb tig los ua yuam kev

2024 Tus sau: Seth Attwood | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-16 16:06

Cosmologists tau ntsib teeb meem kev tshawb fawb loj, uas qhia txog qhov tsis zoo ntawm tib neeg kev paub txog lub Ntiaj Teb. Qhov nyuaj txhawj xeeb xws li qhov zoo li tsis tseem ceeb li qhov nthuav dav ntawm lub Ntiaj Teb. Qhov tseeb yog tias txoj kev sib txawv qhia cov ntsiab lus sib txawv - thiab txog tam sim no tsis muaj leej twg tuaj yeem piav qhia qhov txawv txawv.

Cosmic paub tsis meej

Tam sim no, tus qauv cosmological qauv "Lambda-CDM" (ΛCDM) feem ntau qhia meej txog kev hloov pauv thiab cov qauv ntawm lub ntiaj teb. Raws li cov qauv no, lub ntug muaj ib tug nonzero zoo cosmological tas li (lambda lub sij hawm) ua kom ceev expansion. Tsis tas li ntawd, ΛCDM piav qhia txog cov qauv pom ntawm CMB (cosmic microwave keeb kwm yav dhau), kev faib cov galaxies hauv lub Ntiaj Teb, kev nplua nuj ntawm hydrogen thiab lwm lub teeb atoms, thiab tus nqi ntawm lub tshuab nqus tsev nthuav dav. Txawm li cas los xij, qhov tsis sib xws loj hauv qhov kev nthuav dav yuav qhia tau tias yuav tsum muaj kev hloov pauv hauv cov qauv.

Tus theoretical physicist Vivian Poulin ntawm Fabkis National Center for Scientific Research thiab Laboratory for the Universe and Particles in Montpellier argues that this means the following: ib yam dab tsi tseem ceeb tau tshwm sim nyob rau hauv cov hluas ntug uas peb tseem tsis tau paub txog. Tej zaum nws yog qhov tshwm sim cuam tshuam nrog ib qho tsis paub txog lub zog tsaus ntuj lossis ib yam tshiab ntawm subatomic hais. Yog tias tus qauv coj nws mus rau hauv tus account, qhov sib txawv yuav ploj mus.

Nyob rau verge ntawm kev kub ntxhov

Ib txoj hauv kev los txiav txim siab tus nqi ntawm kev nthuav dav ntawm Lub Ntiaj Teb yog los kawm txog keeb kwm ntawm microwave - cov hluav taws xob relic uas tshwm sim 380 txhiab xyoo tom qab lub Big Bang. ΛCDM tuaj yeem siv los muab qhov Hubble tas li los ntawm kev ntsuas qhov hloov pauv loj hauv CMB. Nws tau muab faib ua 67, 4 kilometers ib thib ob rau txhua megaparsec, los yog txog peb lab lub teeb xyoo (ntawm qhov ceev, cov khoom sib txawv ntawm ib qho ntawm qhov kev ncua deb). Hauv qhov no, qhov yuam kev tsuas yog 0.5 kilometers ib ob ib megaparsec.

Yog tias peb tau txais txog tus nqi tib yam siv ib txoj kev sib txawv, qhov no yuav paub meej tias qhov siv tau ntawm tus qauv cosmological qauv. Cov kws tshawb fawb ntsuas qhov pom meej ci ntawm cov tswm ciab qauv - cov khoom uas nws lub luminosity yeej ib txwm paub. Xws li cov khoom yog, piv txwv li, hom Ia supernovae - dawb dwarfs uas tsis tuaj yeem nqus cov teeb meem los ntawm cov hnub qub loj thiab tawg. Los ntawm qhov pom meej ci ntawm cov tswm ciab txheem, koj tuaj yeem txiav txim siab qhov kev ncua deb rau lawv. Nyob rau tib lub sijhawm, koj tuaj yeem ntsuas qhov redshift ntawm supernovae, uas yog, kev hloov ntawm wavelengths ntawm lub teeb mus rau thaj tsam liab ntawm lub spectrum. Qhov ntau dua qhov redshift, ntau dua qhov ceev ntawm qhov khoom raug tshem tawm ntawm tus neeg soj ntsuam.

Yog li, nws tuaj yeem txiav txim siab tus nqi ntawm kev nthuav dav ntawm Lub Ntiaj Teb, uas nyob rau hauv cov ntaub ntawv no hloov mus rau qhov sib npaug ntawm 74 kilometers ib ob rau txhua megaparsec. Qhov no tsis phim cov txiaj ntsig tau los ntawm ΛCDM. Txawm li cas los xij, nws tsis zoo li qhov kev ntsuas qhov yuam kev tuaj yeem piav qhia qhov tsis sib xws.

Raws li David Gross ntawm Kavli Lub Tsev Haujlwm rau Kev Tshawb Fawb Txog Kev Tshawb Fawb ntawm University of California, Santa Barbara, hauv particle physics, qhov sib txawv no yuav tsis raug hu ua teeb meem, tab sis muaj kev kub ntxhov. Txawm li cas los xij, ntau tus kws tshawb fawb tsis pom zoo rau qhov kev ntsuas no. Qhov teeb meem no nyuaj los ntawm lwm txoj kev, uas kuj yog raws li kev kawm ntawm lub ntiaj teb thaum ntxov, uas yog, baryonic acoustic oscillations - oscillations nyob rau hauv qhov ntom ntawm pom teeb meem puv lub ntiaj teb thaum ntxov. Cov kev vibrations no yog tshwm sim los ntawm plasma acoustic nthwv dej thiab ib txwm paub qhov ntev, ua rau lawv zoo li cov tswm ciab txheem. Ua ke nrog lwm yam kev ntsuas, lawv muab Hubble tas li raws li ΛCDM.

Tus qauv tshiab

Muaj qhov ua tau tias cov kws tshawb fawb tau ua yuam kev thaum siv Hom Ia supernovae. Txhawm rau txiav txim siab qhov kev ncua deb mus rau ib qho khoom nyob deb, koj yuav tsum tau tsim ib lub stairs nyob deb.

Thawj lub suab ntawm tus ntaiv no yog Cepheids - cov hnub qub sib txawv nrog lub sijhawm meej-luminosity kev sib raug zoo. Cepheids tuaj yeem siv los txiav txim qhov kev ncua deb mus rau qhov ze tshaj plaws hom Ia supernovae. Nyob rau hauv ib qho ntawm cov kev tshawb fawb, es tsis txhob ntawm Cepheids, liab giants tau siv, uas nyob rau hauv ib tug tej yam theem ntawm lub neej mus txog qhov siab tshaj plaws brightness - nws yog tib yam rau tag nrho cov liab giants.

Raws li qhov tshwm sim, Hubble tas li hloov mus rau 69.8 mais ib ob ib megaparsec. Tsis muaj teeb meem, hais tias Wendy Freedman ntawm University of Chicago, yog ib tus kws sau ntawv.

Tab sis cov lus no kuj raug hu mus nug. Lub H0LiCOW kev sib koom tes ntsuas lub Hubble tas li siv lub lens gravitational, qhov tshwm sim uas tshwm sim thaum lub cev loj heev khoov rays los ntawm cov khoom nyob deb tom qab nws. Cov tom kawg tuaj yeem yog quasars - lub nuclei ntawm cov galaxies nquag pub los ntawm lub qhov dub loj heev. Vim yog lo ntsiab muag gravitational, ntau cov duab ntawm ib qho quasar tuaj yeem tshwm sim ib zaug. Los ntawm kev ntsuas qhov flicker ntawm cov duab no, cov kws tshawb fawb tau muab qhov hloov kho Hubble tas li ntawm 73.3 mais ib pliag ib megaparsec. Nyob rau tib lub sijhawm, cov kws tshawb fawb txog qhov kawg tsis paub txog qhov ua tau, uas tsis suav nrog qhov muaj peev xwm ntawm kev dag ntxias.

Qhov tshwm sim ntawm kev ntsuas lub Hubble tas li los ntawm cov khoom siv ntuj tsim tau tsim thaum cov pa roj tig ib ncig ntawm lub qhov dub tig mus rau 74 mais ib pliag ib megaparsec. Lwm txoj kev tau muab 76.5 thiab 73.6 mais ib ob ib megaparsec. Cov teeb meem kuj tshwm sim hauv kev ntsuas qhov kev faib tawm ntawm cov teeb meem hauv ntiaj teb, txij li qhov ntsuas qhov ntsuas qhov sib txawv muab tus nqi sib txawv piv rau kev ntsuas ntawm microwave keeb kwm yav dhau.

Yog tias nws hloov tawm tias qhov sib txawv tsis yog vim kev ntsuas qhov yuam kev, ces yuav tsum muaj kev xav tshiab los piav qhia tag nrho cov ntaub ntawv tam sim no. Ib qho kev daws teeb meem yog los hloov lub zog tsaus nti uas ua rau lub ntiaj teb nthuav dav zuj zus. Txawm hais tias feem ntau cov kws tshawb fawb tau pom zoo ua yam tsis hloov kho physics, qhov teeb meem tseem tsis tau daws.