宇宙膨胀新发现:哈勃常数与背景辐射的一致性探索

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"哈勃常数与宇宙微波背景的一致性" 这篇研究论文探讨了当前观测到的宇宙膨胀率,即哈勃常数(H0),与普朗克卫星通过宇宙微波背景(CMB)测量结果之间的显著差异。这种差异被称作张力,引发了对于可能的新物理学探索的讨论。普朗克卫星的测量结果倾向于一个较低的哈勃常数,而本地距离探测器,如使用造父变星和超新星Ia作为标准烛光的观测,得出的哈勃常数则较高。 在常规宇宙学框架下,研究人员提出这种差异可能是由于40兆帕斯卡(Mpc)环境中的物质密度波动导致的。在这个环境中,造父变星和超新星Ia的校准受到影响,进而影响了我们对宇宙膨胀率的估计。在这种不均匀性下,低密度区域(δenv ≈ -0.5 ± 0.1)的存在可能导致了不同的膨胀率。研究显示,在95%的置信水平下,考虑到普朗克数据,存在这样的局部膨胀率是可能的。 进一步,文章提到,假设平均等效扩展率等于普朗克的平均扩展率,这将导致等效的本地数据集在统计上受到青睐,但并没有显著优于实际观测数据。因此,目前的结果支持局部测量的哈勃常数和普朗克测量的哈勃常数之间的一致性边界。 考虑到环境的不确定性,本地测量的哈勃常数可以重新解释为对宇宙哈勃常数H0 = 74.7 - 4.2 + 5.8 km/s/Mpc的约束。未来的研究可以通过充分利用所有可用的数据集,更深入地研究距离锚点(如小于10Mpc的环境)的影响,以及研究不均匀性,利用类星体透镜和引力波测量来进一步增强这一分析。目前的研究仍然集中在相同的40 Mpc区域内。 这篇论文提供了关于宇宙膨胀率测量差异的深入洞察,并指出需要更多的观测和分析来解决这一张力,这可能涉及到我们对宇宙学基本理解的修正或新的物理过程的发现。