多年来,宇宙学家一直在努力解决“哈勃张力”,即对宇宙当前膨胀率的测量结果之间的分歧。 解决这一困境的一个有希望的方案是黑洞合并时质量的损失。 然而,新的研究表明,这不太可能奏效,所以这个谜团依然存在。
2022 年,天文学家开始注意到对 (用于描述宇宙膨胀率的测量单位)的测量出现了一些奇怪的事情。 从早期宇宙的观测中得出的常数的值,例如, 远低于在附近、现代宇宙中进行的测量。
随着时间的推移,这种差异只会加深,宇宙学家一直在徒劳地寻找解释。
宇宙学模型假设宇宙中的物质总量保持不变,因此缓解这种张力的一种可能性是宇宙中的物质以某种方式消失。 几种理论提出, 可能会衰变成一种不可见的辐射形式。 然而,我们首先不了解暗物质是什么,所以这些想法仍然是纯粹假设的。
然而,有一种已知的方法可以摧毁物质: 。 这不是在黑洞本身形成的时候。 落入 以下的物质仍然存在;它只是被锁起来了。 但当黑洞合并时,它们会将大量的质量转化为纯能量,以 的形式。 两个小黑洞的典型合并会释放出相当于几个太阳的能量。
那些引力波逃逸到宇宙中。 创造它们的质量不再存在。 我们可以使用 等仪器直接测量引力波,并通过脉冲星计时阵列间接观察它们的影响。 所以这是一种已知且经过验证的摧毁宇宙中物质的方法。
但这足以解释哈勃张力吗? 最近,范德堡大学的一组天体物理学家开始着手回答这个问题。