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引力波观测揭示宇宙膨胀的新亮点

<p>一项新发表的研究详细介绍了科学家如何利用引力波测量宇宙膨胀率的新方法</p><p>在物理评论X期刊上发表的一篇论文中,国际研究团队概述了他们如何开发出非常先进的计算机模拟以使用特殊的更多关于宇宙结构的中子星的类型主要作者格拉斯哥大学物理与天文学院的Christopher Messenger博士说:“在爱因斯坦的引力理论中,质量的加速导致了能量的释放</p><p>引力辐射的形式 - 以光速传播的时空结构中的涟漪“科学家尚未直接探测到引力辐射,因为涟漪在到达地球时极其微弱但是,高灵敏度的探测器如美国激光干涉仪引力波观测台(LIGO)和法国 - 意大利 - 荷兰处女座项目可能会很快就找到了引力波存在的第一个直接证据“LIGO和处女座预计会发现的最可能的波浪源是由中子星组成的天体物理二进制 - 太阳的极小,非常密集的残余物在到达超新星后坍塌了“这些中子星在数亿年内失去能量到引力辐射,导致它们旋转并合并以产生超大质量的中子星我们期望LIGO和处女座能够让我们在过去的15分钟内探测到时空的涟漪这个灵感过程“物理学家Bernard Schutz在1986年发现,这种合并二进制可用于精确测量距离数十亿光年的星系的距离</p><p>为了测量宇宙的膨胀率及其暗物质和暗能量含量,然而,它是不仅需要测量距离,还需要测量源的宇宙红移,即远距离节目的速度xies正在从我们身边消退Redshift是一种现象,电磁辐射的波长随着距离的增加而增加</p><p>红移的一个众所周知的例子是警车或救护车越来越远的紧急警报音调的明显变化来自观察者直到最近才相信引力波观测本身并不能决定其来源的宇宙学红移Dr.Mester补充道:“我们第一次展示的是,在二进制由中子星组成的特殊情况下,只使用引力波测量距离和宇宙红移是可能的“我们使用数值模拟,需要数月才能在最先进的计算设备上运行,以准确地模拟这些系统的动态并计算发射的重力辐射这些高度精确的模拟使我们能够识别重力中的特征频率来自超大质量中子星的信号“研究人员说,他们已经证明了合并前后特征频率的测量方法,以及数值模拟中真实值的先验知识,可以直接从中提取红移</p><p>引力波观测他们第一次证明合并后信号存在宇宙学应用,并且可以通过二进制中子星合并信号进行红移测量.Mester博士说:“我们已经证明了它是可能的在理论上测量宇宙学来源的红移为了在实践中实现这一点,我们需要更复杂的中子星合并动力学模拟</p><p>例如,我们还不知道中子星的内部结构,这一点必须在命令我们从引力波观测中推断出红移“马克斯普朗克研究所的研究人员德国的引力物理学和德国歌德大学,美国的加利福尼亚理工学院以及威尔士的卡迪夫大学也为该论文做出了贡献:C Messenger,等人,“二元中子星合并引力波观测的源红移” ,“Phys Rev X 4,041004,2014年10月8日; doi:101103 / PhysRevX4041004 PDF研究复制:二元中子星合并的引力波观测引发红移资料来源:格拉斯哥大学图片来源:

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