天文学家用阿塔卡马沙漠望远镜计算宇宙的年龄
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在智利阿塔卡马沙漠的高处，距离暗淡的光污染的辉光有几英里远，隐蔽在此的阿塔卡马宇宙学望远镜正处于寻找天空答案的最佳位置。那么，它最近考虑的问题是什么呢？宇宙的年龄，这是一个宇宙难题，可以用不同的方法来回答，这取决于你如何测量宇宙的加速膨胀。
【天文学家用阿塔卡马沙漠望远镜计算宇宙的年龄】最近发表在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》上的一篇论文利用智利国家科学基金会的望远镜测量了这种膨胀的速率，称为哈勃常数。
该团队发现哈勃常数为：每兆秒42英里/秒 —— 这意味着每兆秒，即326万光年，宇宙的膨胀速度就会增加42英里/秒。这个由天文学家和物理学家组成的国际团队在2013年至2016年进行了730天的观测后发现，这个数字几乎与欧洲航天局的普朗克（Planck）卫星2013年报告的数据相同。
天体物理学家表示：“现在我们已经找到了普朗克和阿塔卡马宇宙学望远镜一致的答案。这说明了一个事实，这些困难的测量是可靠的。”
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为什么要重新计算这个常数？一个重要的因素是：有几种方法可以测量宇宙的膨胀速度，从这些方法可以推断出宇宙的年龄。你可以根据靠近我们的恒星来测量这个速率，比如脉动的造父变星。你也可以通过观察宇宙微波背景的偏振光来测量膨胀，宇宙微波背景是来自大爆炸的最远的可探测到的辐射，阿塔卡马团队在这里就是这样做的。这种模糊的光具有不同的偏振特性，使科学家能够测量光走了多远，走了多长时间。这就是为什么理解宇宙的膨胀速度很重要：它改变了光的传播距离，因此也改变了万物的年龄。
这就是问题所在：这两种计算哈勃常数的方法得出的速率截然不同 —— 一项2019年的研究得出了每兆帕秒每秒近46英里的速度，而同年的另一项研究得出的数字抵消了其他两种方法的差异。 尽管差异听起来可能很小，但不同的估计意味着在确定我们宇宙的年龄方面存在数亿年的范围。(常数越高，宇宙越年轻)。
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宇宙微波背景的偏振图像(CMB)。
阿塔卡马团队的发现认为，宇宙的年龄约为137.7亿年。相比之下，我们的太阳系大约有45.7亿年的历史，智人大约在30万年前出现。
到目前为止，不同的数据并不意味着任何一方一定是错误的（尽管这篇新论文背后的团队，与他们在普朗克的前辈相比，使用了更高分辨率的宇宙微波背景图像，肯定了之前团队的数学是可靠的）。这一切无疑意味着，当涉及到宇宙膨胀的运作方式时，我们遗漏了一些东西。
康奈尔大学（Cornell University）的天体物理学家、这篇论文的合著者迈克尔·尼马克（Michael Niemack）说，哈勃常数的本地测量和远程测量之间的差异可能意味着，“我们没有正确解释的一种测量类型存在问题，因此其中一种测量方法存在某种系统性问题。更令人兴奋的可能性是，我们的宇宙学模型中缺少了一些东西。”
对于阿塔卡马望远镜来说，最好的事情可能尚未到来。阿塔卡马望远镜于2007年首次亮相，它具有在地面上的先天优势，比天基望远镜更易于管理。
康奈尔大学的天体物理学家表示：“我们还没有从我们用阿塔卡马宇宙望远镜收集的数据中提取所有信息。我很希望通过即将在阿塔卡马进行的实验（例如CCAT-prime和Simons天文台）来学习有关我们宇宙的更令人兴奋的物理现象。”
科学家在这里指的即将进行的实验是沙漠中即将建成的两个高海拔天文台。 今年9月，CCAT-prime望远镜被更名为Fred Young亚毫米望远镜，它将观察一系列宇宙学特征，而Simons天文台将把其观测能力集中在宇宙微波背景上。
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