作者诺拉·贝利，芝加哥大学 在这里捕捉到的亮橙红色的星，是位于J区渐近巨分支的恒星类型的一个例子
引人注目的颜色来自大气中的大量碳
信用:马丁·普格 尽管进行了一个世纪的测量，天文学家们仍不能就宇宙膨胀的速度达成一致
一种依赖于测量到其他星系中一种特定类型衰老恒星的距离的技术——称为J区渐近巨分支，或JAGB方法——可能会有所帮助
天体物理学家、芝加哥大学研究生阿比盖尔·李是一篇新论文的第一作者，这篇论文分析了来自邻近星系的光的观测结果，以验证JAGB测量宇宙距离的方法
这项新技术将允许未来独立的距离测量，这有助于回答宇宙学中最大的突出问题之一:宇宙膨胀的速度有多快？ “当今宇宙学中最令人兴奋的问题之一是，在我们目前对宇宙如何演化的理解中，是否缺少新的物理学
目前哈勃常数测量中的差异可能预示着宇宙的一种新的物理性质，或者更普遍的是，无法识别的测量不确定性
弗里德曼，约翰和马里恩沙利文大学天文学和天体物理学教授，该论文的资深作者
“很少有测量距离的方法能够达到要求的精度
李正在开发这种新的JAGB方法，它显示了解决这种差异的早期前景
" 宇宙历史的一把钥匙 早在1920年，埃德温·哈勃
D
“17岁，第一次注意到星系的距离和它离开我们的速度之间的关系
这个值，现在被称为哈勃常数，是宇宙模型中的一个关键参数
哈勃首先通过比较银河距离和速度测量值来测量这个常数，银河距离和速度测量值来自于一种特定的恒星，这种恒星会有规律地脉动
在过去的几十年里，使用像哈勃这样的直接方法进行的测量已经有了很大的改进，但是它们不符合从宇宙微波背景中推断出来的方法——宇宙早期遗留下来的光
这种分歧被称为哈勃张力，是现代宇宙学最突出的问题之一
作者说，一种独立的测量方法可能有助于弥合方法之间的差距，并导致从远处直接测量的哈勃常数的更决定性的观点
这就是JAGB方法的由来
J区渐近巨星分支中的恒星是一种特殊类型的老化巨星，它们的大气中含有大量的碳，这些碳是由对流带到表面的，赋予它们非常独特的颜色和亮度，使它们能够在星系中的一组恒星中被识别出来
“我们根据经验观察到，这些恒星从一个星系到另一个星系都有已知的内在亮度，”李说
智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦望远镜拍摄夜空数据
信用:Jan Skowron / CC BY-SA 3
这使得它们成为天文学家所说的标准蜡烛的首选
因为观测到的恒星的表观亮度取决于它与观测者的距离和它的内在亮度，知道恒星的内在亮度可以让天文学家推断出它的距离
“因为这种方法相对较新，这个项目的目标是看看它是否能在精度和准确度上与其他距离指示器相媲美，”李说
去星星那里看看 该小组选择了最近的一组星系外围的一个星系，叫做沃尔夫-伦德马克-梅洛特或WLM，并使用了智利拉斯坎帕纳斯天文台麦哲伦望远镜的观测数据
通过使用单个对象作为目标，并应用四种不同的独立测量方法，该团队可以将JAGB方法的准确性和精度与以前建立的方法进行比较
在以四种不同的方式分析数据后，研究人员确定，JAGB方法不仅是对其他距离测量方法的独立检查，而且它需要更少的观察时间——这对在有限数量的强大望远镜上争夺时间的天文学家群体来说是一种稀缺商品
因为JAGB恒星比其他距离测量中使用的恒星更亮，所以它们也可以在更远的地方看到，这将允许比其他方法更远的校准
此外，JAGB星存在于所有类型的星系中，这与哈勃使用的脉动星相反，后者只存在于更有限的螺旋星系中，并且经常受到拥挤和尘埃的严重干扰
“理想情况下，我们将从詹姆斯·韦伯太空望远镜和哈勃太空望远镜获得观测时间，用这种方法测量到拥有Ia型超新星的星系的距离，”李说
1A型超新星用于测量更远的星系，但它们需要通过使用JAGB方法等技术进行更短距离的距离测量来校准
“一旦我们做到了这一点，我们不仅可以测量哈勃常数，还可以比较这些不同的距离方法，看看它们是否有问题
" 哈勃常数的这个新的独立值是否与其他直接测量方法或早期宇宙测量相一致，将揭示这个长期困扰天文学家和宇宙学家的问题
“我们对哈勃常数的价值没有一个明确的把握，所以这是一项非常重要的工作，有助于解决目前宇宙学中最大的问题之一，”李说
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