中子星碰撞，宇宙膨胀，它们有直接联系吗？

故事 06-29 来源：天文在线

根据一组天文学家的研究，通过观测宇宙火球，或许就能确定宇宙膨胀的速度。2017年，人类第一次观测到了两颗中子星的灾难性碰撞。这种合并会放射出带有爆炸性强光的辐射，也就是弯曲时空的涟漪，引力波。

这种涟漪被距离撞击1.3亿光年外的地球上的超灵敏接收机所探测。此次探测为宇宙研究提供了惊人启示。也进一步证实了伽马射线暴是黄金及其他重元素起源。如今，天文学家认为这些史诗级中子星合并还孕育着更深层的信息。

一则出版在物理评论快报上的研究提出，通过测量不同的二元中子星合并，我们可以解决关于宇宙膨胀速度的长期争端。除了为人所知的哈勃常数，科学家经过数年研究也相继提出了一些估算宇宙膨胀速度的不同方法。但结果却不尽相同。据此，我们对宇宙结构及演化的理解，对宇宙命运的预测似乎也变得不再那么确定。

而两颗中子星却可能一劳永逸地解决这个问题。在接下来的十年中，我们将对观测的50颗二元中子星进行计算。在拥有足够的引力波数据后，我们将能独立地确定哈勃常数的最佳测量方式。

我们应该能在5到10年间通过观测足够数量的中子星合并来解答这个问题。尽管中子星合并非常罕见，但它所产生的引力波能够被像激光干涉引力波天文台（LIGO）及室女座试验这样的超灵敏天文台所探测。这些探测可以告诉我们各大星系到地球的具体距离。

通过进一步观测伴随中子星合并而产生的光猝发，天文学家可以确定星系在空间中的速度。从而根据哈勃定律计算出哈勃常数。Feeney和他的团队通过模拟，计算了大约需要观测多少次中子星合并才能准确得出哈勃常数。事实证明需要的次数并不多，仅50次。合著者，来自伦敦大学学院的Hiranya Peiris断言，“这将为我们展现最为精准的宇宙膨胀画卷，并为我们改进现有的标准宇宙模型。”

哈勃定律，也称作哈勃-勒梅特定律，是物理宇宙学中的观测现象:

1.在外太空-距离10及以上百万秒差距的河外空间-观测到的物体具有红移。我们把它理解为远离地球的相对速度。

2.对于距离地球最多几亿秒差的星系，这种用于测量不同星系远离地球速度的多普勒频移大体上与他们距离地球的距离成正比。

图解：爱德文•哈勃，哈勃常数正是以他命名。

由通史图像采集拍摄。

哈勃定律被认为是第一个证明宇宙膨胀的观测基础，如今也是在证明大爆炸模型时最常被提及的证据之一。天体的移动全部有赖于这种被称为哈勃流的膨胀。

虽然大多数时候大家都认为这项观点是由爱德温哈勃提出的，但其实宇宙在以一种可计算的速度膨胀这种观念最开始是由Alexander Friedmann于1922年提出的广义相对论方程中推出的。Friedmann出版了一系列方程，被称为Friedmann方程。方程展示了宇宙或在扩张，并推算了如果真的在扩张，那么扩张的速度是什么。