天文学家测定迄今最精确宇宙膨胀速度（2/2）
《宇宙的边缘世界》作者：原艾伦 2021-09-09 03:44
：“暗能量”。本次研究的第一作者，美国卡耐基天文台主管温迪弗里德曼endy freedan说：“这是一个巨大的谜团。”
她说：“很高兴我们可以使用斯皮策空间望远镜进行此类触及到宇宙学最基本问题层面的研究项目，也就是宇宙在目前阶段下精确的膨胀速率，并从另一个角度测量暗能量在宇宙中所占的比例。”
由于所观测的波段是在红外波段，斯皮策空间望远镜可以将此前哈勃空间望远镜在可见光波段进行的观测结果向前推进一步，因为相比哈勃，斯皮策望远镜的视野可以穿透尘埃和气体云，更好地对一类被称作“造父变星”的恒星进行观测。
这类变星是一种脉动变星，由于它们的亮度和光变周期之间具有明显的特点，它们常常被天文学家们用作量天尺：只要找到距离已知的这类变星，然后观察它们离开我们的速度，我们便可以测量出宇宙的膨胀速度。
造父变星之所以可以当做量天尺来使用，是因为它们到地球之间的距离是可以直接测量的。1908年，美国著名的女天文学家里维特hea leavitt注意到，一类被称作造父变星的恒星，其亮度和光变周期之间存在严格的相关，这就是著名的“周光关系”。
为了进一步说明为何这种性质非常重要，请想象这样一个场景：一个人正逐渐离你远去，他的手上拿着一根蜡烛。随着这个人渐行渐远，他手上的蜡烛烛光也会随之变暗，那么我们只要直接测量烛光的亮度，就可以得到蜡烛到我们所在地的距离远近。对于宇宙中的造父变星情况也是一样的，它们被誉为宇宙中的“标准烛光”。只要测量它们在天空中的亮度，天文学家们就能测算出它们的距离。
斯皮策望远镜在银河系中挑选出10颗，并在邻近的大麦哲伦星系中挑选出80颗造父变星进行观测。通过这些观测，研究小组得以以更高的精度测量出它们的亮度，并以此计算出它们的实际距离，借此改进先前对这一课题研究所作出的测量值。有了这些数据，天文学家们便可以更进一步，沿着宇宙度量尺的阶梯往上迈出一步，去估算整个宇宙的膨胀速度。
弗里德曼女士表示：“仅仅在10年之前，要想在同一句句子中使用精确和宇宙学两个单词都是不可想象的，那时候我们对宇宙的尺寸和年龄的认知都非常模糊，误差在两个数量级以上。”不过她说：“但是我们现在所谈论的已经是几个百分比的精确性了，这真是令人难以置信。”有关这一研究成果的论文将会于近期发表在天体物理学杂志上。
她说：“很高兴我们可以使用斯皮策空间望远镜进行此类触及到宇宙学最基本问题层面的研究项目，也就是宇宙在目前阶段下精确的膨胀速率，并从另一个角度测量暗能量在宇宙中所占的比例。”
由于所观测的波段是在红外波段，斯皮策空间望远镜可以将此前哈勃空间望远镜在可见光波段进行的观测结果向前推进一步，因为相比哈勃，斯皮策望远镜的视野可以穿透尘埃和气体云，更好地对一类被称作“造父变星”的恒星进行观测。
这类变星是一种脉动变星，由于它们的亮度和光变周期之间具有明显的特点，它们常常被天文学家们用作量天尺：只要找到距离已知的这类变星，然后观察它们离开我们的速度，我们便可以测量出宇宙的膨胀速度。
造父变星之所以可以当做量天尺来使用，是因为它们到地球之间的距离是可以直接测量的。1908年，美国著名的女天文学家里维特hea leavitt注意到，一类被称作造父变星的恒星，其亮度和光变周期之间存在严格的相关，这就是著名的“周光关系”。
为了进一步说明为何这种性质非常重要，请想象这样一个场景：一个人正逐渐离你远去，他的手上拿着一根蜡烛。随着这个人渐行渐远，他手上的蜡烛烛光也会随之变暗，那么我们只要直接测量烛光的亮度，就可以得到蜡烛到我们所在地的距离远近。对于宇宙中的造父变星情况也是一样的，它们被誉为宇宙中的“标准烛光”。只要测量它们在天空中的亮度，天文学家们就能测算出它们的距离。
斯皮策望远镜在银河系中挑选出10颗，并在邻近的大麦哲伦星系中挑选出80颗造父变星进行观测。通过这些观测，研究小组得以以更高的精度测量出它们的亮度，并以此计算出它们的实际距离，借此改进先前对这一课题研究所作出的测量值。有了这些数据，天文学家们便可以更进一步，沿着宇宙度量尺的阶梯往上迈出一步，去估算整个宇宙的膨胀速度。
弗里德曼女士表示：“仅仅在10年之前，要想在同一句句子中使用精确和宇宙学两个单词都是不可想象的，那时候我们对宇宙的尺寸和年龄的认知都非常模糊，误差在两个数量级以上。”不过她说：“但是我们现在所谈论的已经是几个百分比的精确性了，这真是令人难以置信。”有关这一研究成果的论文将会于近期发表在天体物理学杂志上。