宇宙是如何進(jìn)化的？芝加哥大學(xué)的天文學(xué)家提出了“spectral siren”的方式，來(lái)探索這個(gè)問(wèn)題的答案。黑洞就像是宇宙中的“回收站”，而科學(xué)家希望通過(guò)某種技巧收集這些消失的宇宙信息，從而揭示宇宙歷史的奧秘。
在最新的一項(xiàng)研究中，兩名芝加哥大學(xué)的天文學(xué)家，提出了一種使用多組黑洞碰撞時(shí)觀測(cè)到的數(shù)據(jù)，來(lái)測(cè)量宇宙擴(kuò)張的速度。理論上這有助于幫助天文學(xué)家理解宇宙是如何進(jìn)化的、宇宙是由哪些東西組成的，以及宇宙未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
尤其要指出的是，這兩位天文學(xué)家認(rèn)為這項(xiàng)名為“Spectral siren”的新技術(shù)，或許能夠揭示宇宙中難以捉摸的“青少年”時(shí)代的細(xì)節(jié)。
宇宙膨脹的速度一直是重大的科學(xué)辯論主題，它在學(xué)術(shù)界也稱之為“哈勃常熟”（Hubble Constant）。但目前宇宙膨脹率的測(cè)量方式有很多種，但得出的結(jié)果略有不同。
為了幫助解決這一沖突，科學(xué)家們渴望找到衡量這一比率的替代方法。驗(yàn)證這個(gè)數(shù)字的準(zhǔn)確性尤其重要，因?yàn)樗鼤?huì)影響我們對(duì)宇宙年齡、歷史和構(gòu)成等基本問(wèn)題的理解。
這項(xiàng)新的研究提供了一種更新奇的方式，使用特殊的探測(cè)器來(lái)捕捉黑洞碰撞的宇宙回聲。
有時(shí)候兩個(gè)黑洞會(huì)互相撞擊，從而在時(shí)空中產(chǎn)生了一道穿越宇宙的漣漪。在地球上，美國(guó)激光干涉引力波天文臺(tái) (LIGO) 和意大利 Virgo 天文臺(tái)可以拾取這些漣漪，這些漣漪被稱為引力波（gravitational waves）。
在過(guò)去幾年時(shí)間里，LIGO 和 Virgo 已經(jīng)觀測(cè)到了將近 100 起黑洞撞擊事件。
每次碰撞產(chǎn)生的引力波信號(hào)都包含有關(guān)黑洞質(zhì)量的信息。然而，信號(hào)一直在穿越太空，在此期間宇宙已經(jīng)膨脹，這改變了信號(hào)的特性。該論文的兩位作者之一，芝加哥大學(xué)天體物理學(xué)家丹尼爾·霍爾茲（Daniel Holz）解釋說(shuō)：“例如，如果你把一個(gè)黑洞放在宇宙的早期，它的信號(hào)會(huì)發(fā)生變化，它看起來(lái)像一個(gè)比實(shí)際更大的黑洞”。
而這種方式可能提供了一個(gè)獨(dú)特的窗口，用于觀察其他測(cè)量手段無(wú)法觀察到的宇宙“青少年”時(shí)期。
如果科學(xué)家們能夠找到一種方法來(lái)測(cè)量該信號(hào)如何變化，他們就可以計(jì)算出宇宙的膨脹率。問(wèn)題是校準(zhǔn)：他們?cè)趺粗浪c原來(lái)的變化有多大？
在他們的新論文中，Holz 和第一作者 Jose María Ezquiaga 建議他們可以使用我們關(guān)于整個(gè)黑洞種群的新知識(shí)作為校準(zhǔn)工具。例如，目前的證據(jù)表明，大多數(shù)檢測(cè)到的黑洞的質(zhì)量是太陽(yáng)質(zhì)量的 5 到 40 倍。
美國(guó)宇航局愛(ài)因斯坦博士后研究員和卡夫利宇宙物理研究所研究員 Ezquiaga 說(shuō)：“所以我們測(cè)量附近黑洞的質(zhì)量并了解它們的特征，然后我們?cè)偻h(yuǎn)處看，看看那些更遠(yuǎn)的黑洞似乎發(fā)生了多大的變化，這可以讓你測(cè)量宇宙的膨脹”。
