据约翰霍普金斯大学天文学家称，美国宇航局（NASA）哈勃太空望远镜的新测量结果证实宇宙的爆发速度比预期的快9％，这是基于大爆炸后不久发现的轨...
据约翰霍普金斯大学天文学家称，美国宇航局（NASA）哈勃太空望远镜的新测量结果证实宇宙的爆发速度比预期的快9％，这是基于大爆炸后不久发现的轨迹。
4月25日发表在“ 天体物理学期刊快报 ”上的新测量结果将差异发生的可能性从1 000分之一减少到1万分之1，并表明可能需要新物理来更好地了解宇宙。
“这种错配一直在增长，现在已经达到了一个真正不可能被视为侥幸的地步。这不是我们所期望的，”约翰霍普金斯大学物理与天文学博士杰出教授，诺贝尔奖获得者亚当·里斯说。该项目的领导者。
在这项研究中，Riess和他的SH0ES（Supernovae, H0, for the Equation of State）团队分析了我们邻近星系大麦哲伦星云中70颗恒星的光，采用了一种新方法，可以捕获这些恒星的快速图像。被称为造父变星（Cepheid variables）的恒星以可预测的速率变亮和变暗，用于测量附近的星系间距离。
这是一个地面望远镜对大麦哲伦星云的看法，这是我们银河系的卫星星系。哈勃太空望远镜拍摄的插图显示了散布在整个矮星系中的众多星团之一。 图片来源：NASA，ESA，Adam Riess
测量恒星的常用方法非常费时; 哈勃只能在地球周围每90分钟的轨道上观察到一颗恒星。研究人员使用他们称为DASH（Drift And Shift）的新方法，使用Hubble作为“傻瓜相机”来观察造父变星群，从而使团队能够在相同的时间内观察十几只造父变星。通常只需观察一个。
利用这些新数据，Riess和团队能够加强宇宙距离阶梯的基础，宇宙距离阶梯用于确定宇宙内的距离，并计算哈勃常数，即宇宙随时间扩展的速度值。
该团队将他们的哈勃测量结果与另一组观测结果相结合，这些观测结果是由智利，美国和欧洲机构的天文学家合作的南洋杉项目制作的。该小组通过观察光线的变暗来对大麦哲伦星云进行距离测量，因为一颗恒星在它的伙伴面前经过双星系统。
综合测量结果帮助SH0ES团队改善了造父变星的真实亮度。通过这个更准确的结果，团队可以“拉紧”距离阶梯其余部分的“螺栓”，使用被称为超新星的爆炸恒星延伸到太空深处。
随着团队的测量变得更加精确，他们对哈勃常数的计算仍然与欧洲航天局普朗克卫星基于普朗克在大爆炸后38万年观察到的条件对早期宇宙扩张的观测得出的预期值不一致。
“这不仅仅是两个不同意的实验，”Riess解释道。“我们正在衡量一些根本不同的东西。一个是衡量宇宙今天扩张的速度，正如我们所看到的那样。另一个是基于早期宇宙物理学的预测，以及它应该有多快扩展的测量如果这些价值观不一致，我们就很有可能在连接这两个时代的宇宙学模型中遗漏了一些东西。“
虽然Riess没有确切存在差异的答案，但他和SH0ES团队将继续微调哈勃常数，目标是将不确定性降低到1％。这些最新的测量结果将扩张速度的不确定性从2001年的10％降至2009年的5％，现在的研究报告为1.9％。