黑洞和中子星之间罕见的碰撞可能会帮助专家精确地确定宇宙膨胀的程度。

这一灾难性事件将产生引力波，引力波是由极其强大的天文事件在时空结构中产生的涟漪。

这些引力波将使专家们能够测量出这些物体与地球的确切距离以及它们远离地球的速度。这是帮助科学家计算哈勃常数或宇宙膨胀率的两个基本元素。

更精确的哈勃常数将有助于研究人员更好地了解宇宙是如何开始的。它还将提供有价值的线索，说明宇宙是否会继续膨胀到无限，或者它是否会在自身内爆。

哈勃常数是什么?

麻省理工学院和哈佛大学的物理学家提出了一种测量宇宙膨胀速度的新方法。万博体育登录首页

在论文中发表在物理评论快报该团队表示，测量一种罕见的双星系统的引力波将比以前的方法产生更好的结果。

自从埃德温·哈勃发现宇宙已经自宇宙大爆炸以来一直在膨胀在美国，科学家们一直在努力测量这种膨胀的速度。

通过观察从地球上观测到的恒星的距离和速度，哈勃得出结论，宇宙正以每秒3.1亿英里/百万秒差距的速度增长，但这个数字一直受到争议。1兆秒差距相当于330万光年。

截至2013年3月，哈勃常数的速率要低得多，为4400万英里/秒/百万秒差距。然而，由世界上最先进的两种仪器进行的独立测量得出了截然不同的结果。

美国宇航局哈勃太空望远镜的测量结果是基于对造父变星的距离和速度的观察。这些恒星的亮度每隔2到100天就会有规律地变化。

另一方面，欧洲航天局的普朗克卫星观测了宇宙大爆炸遗留下来的电磁余辉的波动。

引力波是另一种选择

研究小组组长、哈佛大学物理学助理教授Salvatore Vitale说，由黑洞和中子星组成的双星系统发出的引力波可以提供更精确的哈勃常数。

当这两个具有强大引力的物体相互旋转时，它们最终会在释放引力波的灾难性天文事件中相撞。

测量这些引力波将使科学家能够确定其源的确切距离以及源从地球移动的速度。

“引力波提供了一种非常直接和简单的方法来测量它们的来源距离，”说维托。

该团队并不是第一个提出使用引力波来测量哈勃常数的团队。2017年，科学家探测到来自爆炸的空间搅动引力波两颗中子星合并通过美国国家科学基金会的激光干涉仪引力波天文台和欧洲的处女座天文台。

然而，从这次观测中得出的哈勃常数有14%的不确定性，这使得它比哈勃和普朗克卫星测量的不确定性要大得多。

这里的挑战是中子星之间的碰撞会产生不同类型的引力波。其中一些可能直接来自崩溃的中心，而另一些可能从边缘滑出。

科学家根据引力波的清晰度来测量引力波。如果信号清晰响亮，可能意味着两件事。第一，引力波来自遥远的双星系统的中心。第二，它们可能来自一个更近的星系的边缘。

对于中子星双星系统，科学家们发现几乎不可能将两者区分开来。

黑洞和中子星系统产生精确的测量

之前引力波的发现2015年，Vitale和他的团队一直在研究黑洞和中子星配对，以了解黑洞旋转的速度。

作为他们研究的一个副作用，研究小组发现，这种罕见的双星系统的距离和速度测量要比中子星对精确得多。

“由于这种更好的距离测量，我认为黑洞-中子星双星可能是测量哈勃常数的一个有竞争力的探测器，”Vitale说。

研究小组对他们的发现充满信心，即使他们只能在50个中子星双星中找到一个黑洞-中子星对，这个罕见的系统仍然会产生更精确的哈勃常数。

麻省理工学院和加州理工万博体育登录首页学院准备在2019年1月通过升级设备使LIGO恢复生机。Vitale和他的团队希望新改进的、更灵敏的仪器能帮助他们找到多达25个黑洞和中子星系统。