正在萌芽的引力波天文學提供了若干前所未有的機遇。例如，依據引力波測量得到的距離，人們即可確定宇宙各處的膨脹。麻省理工學院Vitale 和哈佛大學Chen 的研究表明，黑洞與中子星併合這類特殊的引力波源可能是測量宇宙膨脹率的最佳工具。
當今宇宙的膨脹率由哈勃常數刻畫。它在宇宙學上是一個關鍵的參數，其不確定性限制了我們對宇宙其他參數的瞭解(如宇宙年齡)。不過，根據宇宙微波背景輻射確定的哈勃常數卻跟基於超新星觀測得到的結果有顯著的差異。因此，為了澄清這一分歧，我們應該找到一種獨立的方案來測量哈勃常數。
緻密星併合可用以測量哈勃常數。若能同時探測引力波和電磁波信息，這就很容易做到：靠引力波信號定輻射源的距離，用光譜紅移定源的速度。這一測量哈勃常數的方案已在雙中子星併合事件GW170817 中成功實施。但因確定軌道傾角的困難( 故而影響距離的測量)，該方法得到的哈勃常數的誤差高達14％。Vitale 和Chen 認為：因為黑洞自旋將導致軌道進動(故而解除軌道傾角和光度距離的簡併)，中子星和黑洞(NSBH)併合要比雙中子星(BNS)併合提供更精確的距離度量。雖然目前尚未發現NSBH 併合，但如果BNS和NSBH併合事件率之比約為50 ：1( 這符合觀測限制)，那麼未來依靠NSBH併合會給出更為精確的哈勃常數。
更多內容詳見S. Vitale and H.-Y. Chen. Phys. Rev. Lett.，2018，121：021303。
(北京大學徐仁新 編譯自Michael Schirber. Physics，July 12，2018)
本文選自《物理》2018年第8期
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