天体物理学

哈勃常数:更准确的估计谢谢盖亚

为了估算宇宙的扩张速度,研究人员通过使用名为“Cepheids”的星光来测量宇宙距离。由于盖亚卫星数据,团队刚刚减少了与这些“标准蜡烛”相关的测量不确定性。

肖恩百事可数 对于Science N°520
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银河系Gaia.

配置了现代宇宙学ée à une vé危机。当天体物理学家估计速度时’目前的扩张’宇宙根据两种不同的方法é诞生,他们得到了é不相容的苏丹。 O.ù est l’erreur ? Pour l’瞬间,问题是开放的,提高了ébats parmi les spécialistes. Le problème est peut-être d’origine expé同时,在测量中有偏见,或者éorique,在FA的不确定性çon d’interpréter les mesures. L’问题的大小,因为解决方案可以摇动mod的基础è大爆炸,décrit l’宇宙自出生以来有13.8 milliards d’années。进入résolution de ce problè我,路易斯布鲁瓦,莱西斯和’巴黎的天文台和他的Collègues se sont intéressés à特定类型的’étoiles, les céphéides。他们扮演rôle clé dans une des méthodes d’估计哈勃常数,谁écrit le taux d’目前的扩张’Univers.

1929年,AM天文学家éRicans Edwin Hubble和Milton Humason找到了é que les galaxies s’éloignent d’从我们那里快得多’他们遥远。老年两岁ôt, le thé口头比利时乔治莱姆ître avait anticipé这种观察意味着宇宙正在扩大。这些结论有été模型建设的基础èD期间的大爆炸é迟到的关注。哈勃莱姆的法律î连接距离à la vitesse d’é沉积的物体’宇宙涉及一个常数 :哈勃常数。这个参数ètre libre du modè大爆炸不能être déterminé que de façon expérimentale.

估计这个常数,首先è追溯是à dé完成一段时间éférence dans l’原始宇宙和à suivre son é随着时间的推移镇痛’à aujourd’hui. Plus précisé,研究人员使用Temp波动é宇宙学弥漫性底部的成符,第一辐射émis lorsque l’Univers était âgé de 380 000 ans. Grâce aux données très précises du satellite pl,宇宙学家获得67.4公里的值è非常秒和méGaparsec用于霍布尔常数。

另一种方法是à经验构建哈勃莱姆的法律ître en partant d’abord de l’附近的空间和在宇宙中进一步看。为了测量速度,我们使用’effet Doppler (le dé呼唤长度’onde de la lumière é通过移动来源)。另一方面,估计宇宙距离更多élicat, et né停止建立一种’échelle s’appuyant sur différentes techniques dé在彼此期间。首先échelon fait appel à视差,自然g的效果éomé。当我们从两个不同的观点看一个物体时(例如两个相反的点és sur l’地球的轨道周围的地球),这个似乎有一个不同的位置érente par rapport à l’arrière-plan (considéré固定)。经过érations trigonométriques, on peut déduire de l’angle de ce décalage – la parallaxe – la distance de l’objet. Le satellite 盖亚 的 ’欧洲空间局éenne réalize目前是一个筹集的é très pré从Pr的位置和距离ès 1,8 milliard d’éLACT方法帆布ée grâce à cette technique.

但是一个对象就越多éloigné,他的视差越小,在实践中,他是trè难以测量公关écisé这种伟大的乳酸道ée. Les « chandelles standard »然后接管。如果我们知道ît la luminosité intrinsèque d’光源和那个’on l’从一个点观察éloigné,其亮度的测量é明显允许计算其距离。在天文学中,有这样的来源,资格赛é标准烛光 : les céphéides et les supernovæ de type Ia.

C.éphéides sont des é可变的画布4à15太阳能群众。 1912年,L’astronome américaine henrietta Leavitt已经显示出来é qu’他们的亮度之间存在关系é intrinsèque et leur période d’振荡。但是,这种关系nécessite d’être étalonnée。因为它是不可能的’aller près d’une céphéIDE测量亮度é intrinsèque, il faut d’abord connaître la distance pré一些’在它们之间计算它们的亮度é intrinsè比。一旦这个校准réalisé,Leavitt关系允许康娜î是所有c的距离éphéides. Pour l’é脚跟,我们使用mé视差缩影éphé想法关闭。但是这个不确定性étape se ré在Leavitt关系中的原油,因此Dé终止亮度é intrinsèque de ces étoiles.

Grâce aux té地球上的柔裙圈’空间,天体物理学家观察C.éphéides用乳房方式ée,麦哲伦的云(哺乳酸卫星星系ée)和邻近的星系。 AU-LEDà,他们不够辉煌ê可见的。然后,天体物理学家使用另一个里程碑,超级室æ de type Ia. Ces évé相当于à l’explosion d’une é白色矮人画布。亮度é intrinsèque de l’explosion étant très caractéRetic,超级剧æIA型也可以作为标准蜡烛。但这是必要的également é高音亮度é-distance de ces évé。为此,我们使用céphéides pré在附近的星系o oveeù sont observées des supernovæ。再次,不确定性étapes précédentes d’é直升机指的是’估计超级距离æ.

L’Astrophysician Adam Ress是SPé用c测量哈勃常数的小贩éphéides et les supernovæ,工作的工作çu 2011年诺贝尔物理奖。2019年,它é因此,团队获得了74公斤哈勃常数的价值è非常秒和méGaparsec。但这个值与获得的值不相容à从宇宙学弥漫性底部(67.4公斤è非常秒和mégaparsec), mê考虑到估计的不确定性ées pour les deux méthodes. C’是当前危机的源泉周围的漏洞恒定。两种方法中的哪一种给出了最佳估计 ? Et, surtout, d’où vient le problème ?

对于R.é杜兰特的不确定性’éLeeling Leavitt的关系,Louise Breuval及其Collègues ont utilisé les données du deuxième catalogue de 盖亚。他们用é les mesures préParallaxis符合36 céphéides de la Voie lactée et ont proposé具有不确定性的Leavitt法的新校准éduites.

然后他们有é哈勃和L常数的新估计’ont comparé à celles de l’équipe d’亚当罗斯。在é2016 TUDE,基于10 C的距离éphéides de la Voie lactée calculée使用数据ées du télescope spatial 哈勃,亚当轮胎和他的é团队的价值为76.18公斤è非常秒和méGaparsec用于霍布尔常数。随着他们的新校准,Louise Breuval和他的Collègues ré导致这个值à 72,8 kilomè非常秒和mégaparsec.

随着输出ébut décembre de la première partie du troisième catalogue de 盖亚,差异érentes équipes procèdent aujourd’hui à une réévaluation de leur 象限常数估计。Adam Riess et son é努可és sur 75 céphé这个新的数据游戏的想法ées. Ils ont trouvé值73.2公斤è非常秒和méGaparsec。但是,更重要的是,他们有ré二十时他们的不确定因素à seulement 1,3 kilomè每秒和mégaparsec.

这对r的工作éduction des marges d’erreur expé特别是’étalonnage des céphéides, ont permis d’améliorer l’象限常数估计。« J’不耐烦地等待résultats de l’éWendy Freedman和巴里哥们的团队’université芝加哥,评论Louise Breuval。他们使用比C的另一个距离指示器éphéIDES,一定的人口’étoiles géantes rouges. »但结论是’impose déjà随着新闻é是,利用普朗克获得的价值加强冲突à来自宇宙学弥漫背景。解决方案是什么à cet épineux problème ?悬念仍然存在。

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