2つの中性子星が合流し、重力波を放出するアーティストの描写。
（画像：©R. Hurt / Caltech-JPL）
分析する 空間と時間の構造の波紋 死んだ星のペアによって作成されたものは、科学者が運が良ければ、すぐに宇宙が拡大する速さを取り巻く宇宙の謎をすぐに解決するかもしれません。
それは新しい研究の評決であり、宇宙の究極の運命にも光を当てるかもしれないと研究者たちは言った。
コスモスは誕生から約138億年前に拡大を続けています。宇宙の現在の膨張率を測定することにより、 ハッブル定数、科学者は宇宙の年齢とその現在の状態の詳細を推測することができます。数字を使って学習することもできます 宇宙の運命、それは永遠に拡大するか、それ自体で崩壊するか、完全に裂けるかなどです。
科学者は2つの主要な方法を使用してハッブル定数を測定します。 1つは、科学者がよく理解している特性を持つ近くの物体を監視することです。 超新星 と呼ばれる脈動星 セファイド変数、それらの距離を推定し、次に宇宙の膨張率を推定するため。もう1つは、宇宙のマイクロ波背景、ビッグバンからの残りの放射に焦点を当て、それが時間とともにどのように変化したかを調べて、宇宙が急速に拡大した速度を計算します。
ただし、この2つの手法により、 ハッブル定数の値に対する2つの異なる結果。宇宙のマイクロ波背景からのデータは、宇宙が現在326万光年あたり毎秒約41.6マイル（67キロメートル）の速度で拡大していることを示唆していますが、近くの宇宙の超新星とセファイドからのデータは約45.3マイルの速度を示唆しています（ 73 km）毎秒326万光年
この矛盾は、標準の宇宙論モデル（科学者による宇宙の構造と歴史の理解）が間違っている可能性があることを示唆しています。として知られているこの議論を解決する ハッブル定数衝突、宇宙の進化と究極の運命に光を当てることができました。
新しい研究では、物理学者は、重力波として知られている空間と時間の構造の波紋からの将来のデータがこのデッドロックを打開するのに役立つ可能性があることを示唆しています。ニューヨークのフラットアイアン研究所の宇宙物理学者である主な研究著者であるスティーブンフィーニー氏はSpace.comに対して、「ハッブルの絶え間ない衝突-宇宙のモデルが不完全であるという最大のヒントは5〜10年で解決できる」と語った。
アインシュタインの 一般相対性理論、重力は質量が時空を歪める方法から生じます。質量のあるオブジェクトが移動すると、光の速度でジップする重力波が生成され、途中で時空が伸縮します。
重力波は非常に弱く、科学者が重力波の最初の直接的な証拠を検出したのは2016年になってからでした。 2017年、科学者は衝突する中性子星からの重力波も検出しました。これは、破滅的な爆発で亡くなった星の残骸として知られています。 超新星。星の残骸が崩壊してブラックホールになるほど大きくない場合、それらは最終的に中性子星になります。重力引力が陽子を電子と一緒に押しつぶして中性子を形成するのに十分強いため、そのように呼ばれます。
ブラックホールとは異なり、中性子星は可視光を放出するため、衝突も発生します。 「標準サイレン」と呼ばれるこれらの合併による重力波は、科学者が地球からの距離を特定するのに役立ち、これらの衝突からの光は、地球に対して相対的に移動していた速度を特定するのに役立ちます。研究者はハッブル定数を計算するためにこれら両方のデータセットを使用できます。フィーニーと彼の同僚によれば、今後5〜10年で約50ペアの中性子星間の衝突を分析すると、ハッブル定数の最良の測定を決定するのに十分なデータが得られる可能性があります。
ただし、その推定は、中性子と星の衝突が発生する頻度に依存します。 「の率にかなりの不確実性があります 中性子星の合併 「結局のところ、これまでに1つしか見たことがありませんでした」とFeeney氏は述べています。紛争は私たちの仕事で述べたよりも長くかかる可能性があります。」
重力波は、ハッブル定数の1つの値をサポートすることになるかもしれませんが、ハッブル定数の新しい3番目の値を決定することもあるとフィーニー氏は述べています。これが起こった場合、それは超新星、セファイドまたは中性子星の振る舞いに関する新しい洞察につながるかもしれないと彼は付け加えた。
詳細な科学者 彼らの発見 ジャーナルPhysical Review Lettersの2月14日オンライン。
