Các ngôi sao neutron hét lên trong những đợt sóng không thời gian khi chúng chết, và các nhà thiên văn học đã vạch ra một kế hoạch sử dụng nỗi đau hấp dẫn của chúng để theo dõi lịch sử của vũ trụ. Tham gia với chúng tôi khi chúng tôi khám phá làm thế nào để biến nỗi đau của họ thành lợi nhuận vũ trụ của chúng tôi.
Các nhà vũ trụ bị ám ảnh bởi các tiêu chuẩn. Lý do cho nỗi ám ảnh này nằm trong nỗ lực nỗ lực của họ để đo khoảng cách cực đoan trong vũ trụ của chúng ta. Nhìn vào một ngôi sao hoặc thiên hà ngẫu nhiên. Chỗ đó cách đây bao xa? Nó ở gần hay xa hơn một ngôi sao hay thiên hà bên cạnh nó? Điều gì nếu một người sáng hơn hoặc mờ hơn so với người khác?
Đây là một tình huống khá vô vọng, trừ khi vũ trụ bị phân tán với những thứ tiêu chuẩn - những vật thể có các thuộc tính đã biết. Hãy tưởng tượng nếu bóng đèn 100 watt hoặc gậy mét rải rác vũ trụ. Nếu chúng ta có thể nhìn thấy những bóng đèn hoặc gậy mét, chúng ta có thể so sánh làm saohọ nhìn chúng ta ở đây trên trái đất với những gì chúng tabiết rôi họ trông giống như gần gũi và cá nhân. Nếu chúng ta thấy một bóng đèn trong vũ trụ và biết rằng nó có độ sáng tương đương với bóng đèn 100 watt tiêu chuẩn, thì chúng ta có thể thực hiện một số lượng giác để loại bỏ khoảng cách đến bóng đèn đó. Tương tự đối với cây gậy: nếu chúng ta thấy một cây gậy ngẫu nhiên trôi nổi xung quanh và biết rằng nó được cho là dài chính xác một mét, chúng ta có thể so sánh chiều dài của nó trong trường nhìn của chúng ta và tính toán khoảng cách với nó.
Tất nhiên bóng đèn và gậy mét sẽ làm cho các đầu dò vũ trụ tệ hại, bởi vì chúng mờ và nhỏ. Đối với công việc nghiêm túc, chúng ta cần những điều tươi sáng, những điều lớn lao và những điều thông thường. Và có một vài trong số các tiêu chuẩn này trong vũ trụ: siêu tân tinh loại 1a đóng vai trò là nến tiêu chuẩn và dao động âm thanh baryon (một tàn dư được đưa vào phân bố các thiên hà còn sót lại từ vũ trụ sơ khai, và chủ đề của một bài báo khác) có thể phục vụ như một người cai trị chuẩn người Viking.
Nhưng chúng tôi sẽ cần nhiều hơn nến và gậy để đưa chúng ta ra khỏi câu hỏi hóc búa về vũ trụ hiện tại mà chúng ta thấy.
Chúng ta sống trong một vũ trụ mở rộng. Mỗi ngày, các thiên hà càng ngày càng xa nhau (trung bình; vẫn có thể xảy ra va chạm và phân nhóm quy mô nhỏ). Và tốc độ mở rộng của vũ trụ của chúng ta đã thay đổi trong 13,8 tỷ năm qua của lịch sử vũ trụ. Vũ trụ được tạo thành từ một loạt các nhân vật khác nhau: phóng xạ, sao, khí, những thứ kỳ lạ như neutrino, những thứ kỳ lạ như vật chất tối và những thứ kỳ lạ nhất như năng lượng tối. Khi mỗi thành phần này bật, tắt, bắt đầu thống trị hoặc ngừng thống trị, tốc độ mở rộng của vũ trụ lần lượt thay đổi.
Quay trở lại thời kỳ xa xưa, vật chất từng là ông chủ của vũ trụ. Vì vậy, khi vũ trụ mở rộng, sự giãn nở đó đã chậm lại do lực hấp dẫn không đổi của tất cả những vấn đề đó. Nhưng sau đó, vấn đề trở nên quá dàn trải, quá mỏng manh và quá yếu để kiểm soát vũ trụ.
Khoảng năm tỷ năm trước, năng lượng tối đã kiểm soát, đảo ngược sự giảm tốc nhẹ của sự giãn nở vũ trụ và đẩy cánh hoa vào kim loại, khiến cho sự giãn nở của vũ trụ không chỉ tiếp tục mà còn tăng tốc. Năng lượng tối - bất kể đó là gì - tiếp tục sự thống trị độc ác của vũ trụ cho đến ngày nay.
Nó cực kỳ quan trọng để đo tốc độ mở rộng của vũ trụngay bây giờ - vì tốc độ mở rộng gắn liền với nội dung của vũ trụ, việc đo tốc độ mở rộng ngày nay cho chúng ta biết ai là người chơi vũ trụ chính và tầm quan trọng tương đối của họ. Chúng ta có thể đo tốc độ mở rộng của ngày hôm nay, được gọi là hằng số Hubble, rất nhiều cách, như với gậy và nến.
Và đây là một sự căng thẳng đáng ngạc nhiên. Các phép đo hằng số Hubble từ vũ trụ gần đó bằng cách sử dụng những thứ như siêu tân tinh cho một giá trị cụ thể. Nhưng các phép đo của vũ trụ sơ khai sử dụng nền vi sóng vũ trụ cũng dẫn đến các ràng buộc đối với hằng số Hub Hubble ngày nay và các phép đo này không hoàn toàn đồng ý với nhau.
Một vấn đề khó khăn: hai phương pháp độc lập đo cùng một số dẫn đến kết quả khác nhau. Nó có thể là một dấu hiệu của vật lý hoàn toàn mới hoặc chỉ là những quan sát kém hiểu biết. Nhưng bất kể trường hợp nào, trong khi một số nhà vũ trụ học xem tình huống này là một thách thức, những người khác xem nó như một cơ hội. Những gì chúng ta cần là nhiều phép đo hơn, và đặc biệt là những phép đo hoàn toàn độc lập với những phép đo hiện có. Chúng tôi có thước kẻ tiêu chuẩn và nến tiêu chuẩn, vậy còn còi báo động tiêu chuẩn thế nào.
Chắc chắn, tại sao không.
Các sóng hấp dẫn cacophonous nổ tung từ những khoảnh khắc cuối cùng của sự va chạm của hai ngôi sao neutron mang thông tin vũ trụ học ngon ngọt. Vì chúng ta hiểu rất rõ về vật lý của chúng, chúng ta có thể nghiên cứu cấu trúc cực kỳ chính xác của sóng hấp dẫn để biết mức độ lớn (không trọng lực, không phải âm thanh, nhưng bạn sẽ phải lăn lộn với phép ẩn dụ) mà chúng đã hét lên khi chúng va chạm . Sau đó, chúng ta có thể so sánh điều đó với âm thanh của chúng ở đây trên Trái đất và voila: một khoảng cách.
Kỹ thuật này đã mang lại một phép đo (tương đối thô) của hằng số Hubble từ sự hợp nhất sao và chỉ quan sát thấy sao neutron.
Nhưng đó không phải là ngôi sao neutron cuối cùng mà chúng ta nghe thấy. Trong những năm tới, chúng tôi hy vọng (hy vọng?) Để bắt thêm hàng chục. Và với mỗi va chạm, chúng ta có thể xác định khoảng cách đáng tin cậy đối với sự kiện bốc lửa và đo lường lịch sử giãn nở của vũ trụ kể từ khi sự hủy diệt neutron của chúng, cung cấp một dấu vết hoàn toàn khác để tiết lộ giá trị của hằng số Hubble.
Các nhà vũ trụ học tại Đại học Chicago dự đoán rằng trong vòng năm năm, kỹ thuật của còi báo động tiêu chuẩn sẽ cung cấp các phép đo cạnh tranh với các phương pháp hiện có. Nhưng khi nói đến cuộc tranh luận vũ trụ vĩ đại của thế kỷ 21, câu hỏi vẫn là: còi báo động tiêu chuẩn sẽ là yếu tố quyết định, hay chỉ làm sâu sắc thêm bí ẩn?
Đọc thêm: Số đo liên tục Hubble 2% từ còi báo động tiêu chuẩn trong vòng 5 năm
