ดาวนิวตรอนกรีดร้องด้วยคลื่นของกาลอวกาศเมื่อพวกเขาตายและนักดาราศาสตร์ได้สรุปแผนการที่จะใช้ความเจ็บปวดจากแรงโน้มถ่วงเพื่อติดตามประวัติศาสตร์ของจักรวาล เข้าร่วมกับเราในขณะที่เราสำรวจวิธีการเปลี่ยนความเจ็บปวดของพวกเขาให้เป็นผลประโยชน์ทางจักรวาลวิทยาของเรา
นักจักรวาลวิทยากำลังหมกมุ่นอยู่กับมาตรฐาน เหตุผลของการครอบงำจิตใจนี้ขึ้นอยู่กับความพยายามของพวกเขาในการวัดระยะทางไกลที่สุดในจักรวาลของเรา ดูดาวหรือกาแล็กซี่แบบสุ่ม มันไกลแค่ไหน? มันอยู่ใกล้หรือไกลกว่าดาวฤกษ์หรือดาราจักรถัดจากมันหรือไม่? เกิดอะไรขึ้นถ้าใครสว่างกว่าหรือหรี่กว่าอันอื่น?
นี่เป็นสถานการณ์ที่สิ้นหวังเว้นแต่ว่าจักรวาลจะกระจัดกระจายกับสิ่งมาตรฐาน - วัตถุที่มีคุณสมบัติเป็นที่รู้จัก ลองนึกภาพถ้าหลอดไฟหรือมิเตอร์ขนาด 100 วัตต์ทำให้เอกภพเกลื่อนกลาด หากเราเห็นหลอดไฟหรือแท่งวัดเหล่านั้นเราสามารถเปรียบเทียบได้ อย่างไรพวกเขามองมาที่เราที่นี่บนโลกใบนี้กับสิ่งที่เราทราบ พวกเขาดูเหมือนใกล้ชิดและเป็นส่วนตัว หากเราเห็นหลอดไฟในจักรวาลและรู้ว่ามันควรจะเป็นความสว่างเช่นเดียวกับหลอดไฟขนาด 100 วัตต์มาตรฐานจากนั้นเราสามารถทำตรีโกณมิติเพื่อทำให้ระยะทางห่างจากหลอดนั้น เช่นเดียวกันกับไม้: ถ้าเราเห็นแท่งสุ่มลอยอยู่รอบ ๆ และรู้ว่ามันควรจะยาวหนึ่งเมตรอย่างแน่นอนเราสามารถเปรียบเทียบความยาวในมุมมองของเราและคำนวณระยะทางกับมันได้
หลอดไฟและแท่งไม้แน่นอนจะทำให้เกิดปัญหาเกี่ยวกับดาราศาสตร์เพราะมันสลัวและเล็ก สำหรับการทำงานอย่างจริงจังเราต้องการสิ่งที่สดใสสิ่งใหญ่และสิ่งทั่วไป และมีค่าไม่กี่มาตรฐานเหล่านี้ในจักรวาล: ประเภท 1a ซูเปอร์โนวาทำหน้าที่เป็น“ เทียนมาตรฐาน” และออสการ์อะคูสติกแบริออน (เศษเล็กเศษน้อยที่ถูกอบเข้าสู่การกระจายกาแลคซีที่เหลือจากจักรวาลยุคแรก “ ไม้บรรทัดมาตรฐาน”
แต่เราจะต้องการมากกว่าเทียนและแท่งเพื่อให้เราพ้นจากปริศนาทางจักรวาลวิทยาในปัจจุบันที่เราพบเจอ
เราอาศัยอยู่ในจักรวาลที่กำลังขยายตัว ทุกวันกาแล็กซีอยู่ห่างจากกันและกัน (โดยเฉลี่ยยังคงมีการชนและการจัดกลุ่มแบบ "เล็ก") และอัตราการขยายตัวของเอกภพของเราได้เปลี่ยนไปในช่วง 13.8 พันล้านปีที่ผ่านมาของประวัติศาสตร์จักรวาล จักรวาลประกอบด้วยตัวละครที่แตกต่างกันมากมาย: การแผ่รังสีดวงดาวแก๊สสิ่งแปลก ๆ เช่นนิวตริโนสิ่งแปลกประหลาดเช่นสสารมืดและสิ่งแปลกประหลาดเช่นพลังงานมืด เมื่อส่วนประกอบเหล่านี้เปิดปิดปิดเริ่มครองหรือหยุดควบคุมอัตราการขยายตัวของเอกภพจะเปลี่ยนไป
ย้อนกลับไปในวันเก่า ๆ ที่ดีไม่ว่าเคยเป็นเจ้านายของจักรวาล ดังนั้นเมื่อจักรวาลขยายตัวการขยายตัวนั้นชะลอตัวลงจากแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงที่คงที่ของทุกเรื่อง แต่แล้วสสารก็แพร่กระจายออกไปผอมเกินไปและอ่อนแอเกินกว่าที่จะควบคุมจักรวาลได้
ประมาณห้าพันล้านปีก่อนพลังงานมืดเข้าควบคุมกลับการชะลอตัวเล็กน้อยของการขยายตัวของจักรวาลและผลักกลีบดอกไม้ให้เป็นโลหะทำให้การขยายตัวของเอกภพไม่เพียง แต่ดำเนินต่อไป แต่เพื่อเร่ง พลังงานมืด - ไม่ว่าอะไรก็ตาม - ยังคงครอบงำจักรวาลที่น่ากลัวจนถึงปัจจุบัน
เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องวัดอัตราการขยายตัวของเอกภพตอนนี้ - เนื่องจากอัตราการขยายตัวเชื่อมโยงกับเนื้อหาของเอกภพการวัดอัตราการขยายตัวในวันนี้จึงบอกเราว่าใครคือผู้เล่นจักรวาลวิทยาที่สำคัญและมีความสำคัญสัมพัทธ์ เราสามารถวัดอัตราการขยายตัวของวันนี้หรือที่เรียกว่าค่าคงที่ฮับเบิลหลายวิธีเช่นไม้และเทียน
และในที่นี้คือความตึงเครียดที่น่าประหลาดใจ การวัดค่าคงที่ฮับเบิลจากเอกภพใกล้เคียงโดยใช้สิ่งต่าง ๆ เช่นซุปเปอร์โนวาให้คุณค่าอย่างใดอย่างหนึ่ง แต่การวัดเอกภพในยุคแรกด้วยไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลยังนำไปสู่ข้อ จำกัด ในค่าคงที่ฮับเบิลในปัจจุบันและการวัดเหล่านี้ไม่เห็นด้วยซึ่งกันและกัน
ปัญหาเหนียว: สองวิธีอิสระในการวัดจำนวนเดียวกันนำไปสู่ผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน มันอาจเป็นสัญลักษณ์ของฟิสิกส์ใหม่ล่าสุดหรือการสังเกตที่เข้าใจยาก แต่ไม่ว่าจะเป็นกรณีใดในขณะที่นักจักรวาลวิทยาบางคนมองว่าสถานการณ์นี้เป็นความท้าทาย แต่บางคนก็มองว่าเป็นโอกาส สิ่งที่เราต้องการคือการวัดที่มากขึ้นและโดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งที่เป็นอิสระจากสิ่งที่มีอยู่เดิม เรามีผู้ปกครองมาตรฐานและเทียนมาตรฐานดังนั้น ... ไซเรนมาตรฐาน
แน่นอนว่าทำไมไม่
คลื่นความโน้มถ่วงโคคาระเบิดจากช่วงเวลาสุดท้ายของการชนของดาวนิวตรอนสองดวงที่นำข้อมูลทางดาราศาสตร์อวกาศที่ฉ่ำน้ำ เนื่องจากเราเข้าใจฟิสิกส์ของพวกเขาเป็นอย่างดีเราสามารถศึกษาโครงสร้างที่แม่นยำของคลื่นความโน้มถ่วงเพื่อทราบว่าเสียงดัง (ในความโน้มถ่วงไม่ใช่เสียง แต่คุณจะต้องหมุนด้วยการเปรียบเทียบ) พวกเขากรีดร้องเมื่อพวกเขาชนกัน . จากนั้นเราสามารถเปรียบเทียบกับความดังของเสียงที่นี่บนโลกและ voila: ระยะทาง
เทคนิคนี้ได้ทำการวัดค่าคงที่ของฮับเบิลจากการรวมตัวของนิวตรอนและสังเกตการควบรวมกิจการของนิวตรอนเท่านั้น
แต่นั่นไม่ควรเป็นเสียงกรีดร้องของดาวนิวตรอนตัวสุดท้ายที่เราได้ยิน ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าเราคาดหวัง (หวังว่า) จะได้พบกับอีกหลายสิบคน และด้วยการปะทะกันทุกครั้งเราสามารถตรึงระยะทางที่เชื่อถือได้กับเหตุการณ์ที่ร้อนแรงและวัดประวัติศาสตร์การขยายตัวของเอกภพนับตั้งแต่การทดลองทางนิวตรอนซึ่งเป็นเส้นทางที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง
นักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยชิคาโกคาดการณ์ว่าภายในห้าปีเทคนิคของไซเรนมาตรฐานจะให้การวัดที่สามารถแข่งขันได้กับวิธีการที่มีอยู่ แต่เมื่อพูดถึงการถกเถียงทางดาราศาสตร์ครั้งใหญ่ในศตวรรษที่ 21 คำถามยังคงอยู่: ไซเรนมาตรฐานจะเป็นปัจจัยในการตัดสินใจหรือเป็นเพียงความลึกลับที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นเท่านั้น
อ่านเพิ่มเติม:“ การวัดค่าคงที่ฮับเบิล 2 เปอร์เซ็นต์จากไซเรนมาตรฐานภายใน 5 ปี”
