宇宙一爆炸,宇宙学者就不放假……// @Steed的围脖 :有矛盾是好事,说明宇宙学有没有到尽头……[允悲]
- 转发 @光头怪博士 : #astro-ph 今天还有一篇比较重量级的宇宙学工作,来自增强版的“万神殿” (Pantheon+) 超新星宇宙学项目:
网页链接 这也代表了超新星宇宙学的最新成果。
1998年两篇来自独立团队的超新星宇宙学文章揭示了宇宙加速膨胀的现象,催生了“暗能量宇宙学”。这组伟大的工作也获得了诺贝尔物理学奖的认可。时至今日,超新星宇宙学依然是精确观测宇宙学的支柱之一,这几年更是在“哈勃常数疑难” (H0 tension) 中扮演者重要角色。
这次的更新版“万神殿”包含了红移分布在0.001 < z < 2.26的1550颗超新星的光变曲线。数据量提升,数据分析和校准手段也随之变得更加细致和复杂。图二的数据处理“路线图”中就可见一般。由于细节更多,以至于文章的技术部分还专门需要一个小的目录 (图三)。
超新星宇宙学的一个挑战就是如何把来自不同设备在不同波段,不同时间观测可靠地整合在一起,而且还要综合考虑数据间因为各种处理和校准过程引入的相关性考虑进去。这次更新中非常重要的一点是现在万神殿数据已经和超新星宇宙学中的另一个重要项目- SH0ES项目的距离定标绑定在了一起。SH0ES项目的特点是利用哈勃空间望远镜观测近邻宇宙里有Ia星超新星爆发的星系中的造父变星,对其距离阶梯进行精确定标。这种复杂的校准也就催生了图四里那个可怕又有一种奇特美感的协方差矩阵。
最终的结果可以总结在图五的这幅“哈勃图” (Hubble Diagram)。图的横坐标代表了红移(视向速度),纵座标是超新星的距离模数,可以对应于光度距离。途中的黑线是基于标准宇宙学模型进行的拟合。可以看到,一个平直空间里,有暗能量,冷暗物质占主导 (LCDM) 的宇宙学模型依然能把超新星数据解释得非常好 (低红移处的偏移来自于小体积内不可避免的选择偏差,已经在考虑中)。放心,宇宙还在加速膨胀。
但是,在“H0 tension”的问题上,无论是万神殿数据自身,还是和SH0ES结合在一起,都丝毫不能减弱在哈勃常数估计上和Planck微波背景辐射的矛盾 (图六)。看来这个问题的解决还是需要时日的。。。