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哈勃望远镜的精确测量证实了宇宙的加速膨胀，还有其他的新情况。加速|情况|哈勃望远镜|哈勃|里斯---

在20世纪20年代，埃德温·哈勃(EdwinHubble)发现宇宙处于膨胀状态。最初预测的结果是爱因斯坦的广义相对论，这一确认导致了哈勃常数的产生。

简而言之，在过去的几十年里，天文学家能够看到更远的空间(以及更深的时间)，从而能够更准确地测量早期宇宙的扩张速度。多亏了哈勃望远镜，一个国际天文学家团队已经能够对宇宙的膨胀率进行最精确的测量。

这项调查是超新星(SH0ES)团队，一个国际天文学家小组，从2005开始一直在寻求改进哈勃常数的准确性。这个小组由亚当·里斯领导。SH0ES团队还和太空望远镜科学研究所(STScI)，约翰·霍普金斯大学，并包括来自美国自然历史博物馆，Neils Bohr研究所，国家光学天文观测站以及许多著名的大学和研究机构等世界权威机构合作。

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?以宇宙年龄单位为单位，说明哈勃在先前的深场计划中拍摄星系的深度测量完全正确。图片：美国航天局和STScI

这项研究描述了他们最近的发现，发表在天体物理杂志的名为“Ia型超新星距离红移”标题下。为了他们的研究，并制定更加长期的目标，小组正在寻求建立一个新的更准确的“距离尺度”。

这个工具是天文学家传统上测量宇宙中距离的方法，宇宙中的距离是依靠脉动恒星的距离来推测的，我们可以通过比较它们的内在亮度和它们的视亮度来推断。然后将这些测量结果与来自星系距离的光的红移方式进行比较，以确定星系间空间膨胀的速度。

由此导出哈勃常数。为了更加准确的数据，里斯和他的团队用以下方法进行了视差测量。哈勃广域照相机3(WFC 3)在银河系中新分析的8颗造父变星。这些恒星距离地球6000至12000光年之间，是以往研究的10倍，并且每隔一段时间会有更长的摆动。

为了确保这些恒星摆动的精确性，该团队还开发了一种新方法，哈勃将每六个月每分钟测量一颗恒星的位置一千次，为期四年。然后，研究小组将这八颗恒星的亮度与更远的造父星进行了比较，以确保他们能够更精确地计算出与其他星系的距离。

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?图中显示了天文学家用来测量宇宙膨胀速率(哈勃常数)达到前所未有的精度的三个步骤，将总不确定性降低到2.3%。图片：美国航天局/欧空局/A.Feild(STScI)/和A.Riess(STScI/JHU)

利用这项新技术，哈勃能够捕捉到这些恒星相对于其他恒星的位置变化，这极大地简化了测量过程。正如里斯在美国宇航局解释的那样新闻稿:

“这种方法允许测量视差引起的极微小位移。你测量的是两颗恒星之间的距离，不仅仅是在相机上的一个地方，而是超过数千次，减少了测量中的误差。“

与以前的调查相比，研究小组能够将分析过的恒星数量扩大到10倍的距离。然而，他们的结果也与欧洲空间局(ESA)普朗克卫星所获得的结果相匹配，自2009年部署以来，该卫星一直在测量宇宙微波背景--大爆炸产生的剩余辐射。

ESA的普朗克已经能够追踪在宇宙早期宇宙的扩展。大爆炸后的378000年左右。普朗克的研究结果预测，哈勃常数现在应该是每秒67公里/兆赫(三百三十万光年)，不可能超过每秒69公里/兆赫。

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?宇宙的大爆炸时间线。直到今天，物理都在处理它们的其他演化过程。图片：NASA/JPL-加州理工学院/A.卡什林斯基(GSFC)。

因此，这些最新的结果表明，一些以前未知的力或一些新的物理可能在宇宙中起作用。就解释而言，里斯和他的团队提供了三种可能性，所有这些都与我们所看不到的宇宙的95%有关(即暗物质和暗能量)。2011，里斯和另外两位科学家因1998年发现宇宙正在加速膨胀而获得诺贝尔物理学奖。

与此相一致，他们认为暗能量可能正以越来越强的力量将星系推开。另一种可能是，在那里有一个未被发现的亚原子粒子，类似于中微子，但正常物质是通过重力而不是亚原子来相互作用。这些“无菌微子”将以接近光速的速度传播，并可统称为“暗辐射”。

这幅插图展示了宇宙的演变，从左边的大爆炸，到右边的现代。图片：美国宇航局

任何这些可能性都将意味着早期宇宙的内容是不同的，从而迫使我们重新思考我们的宇宙学模型。目前，里斯和他的同事们还没有任何答案，但他们计划继续微调他们的测量值。到目前为止，他们已经将哈勃常数的不确定性降低到2.3%。

这与哈勃太空望远镜的核心目标之一是一致的，该望远镜的目标之一是帮助降低哈勃常数中的不确定性值。

因此，尽管这一差异为具有挑战性的问题打开了大门，但它也大大减少了我们在测量宇宙时的不确定性。最终，这将提高我们对宇宙在一百三十八亿年前在一场剧烈的大灾难中被创造后是如何进化的理解。

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