IT工程師數位筆記本

通過測量光在遠處星系周圍彎曲的方式，一組天文學家已經驗證了先前的發現，我們的宇宙不僅越來越大，而且以比以前認為的速度更快的速度擴展。

唯一的問題是，這些新的計算與先前的觀察結果不匹配，這表明我們的測量中有一些是錯誤的，或者我們現在正在觀察超出標準模型的新物理的影響。

自從比利時天文學家喬治·萊梅特（GeorgesLema?tre）認為遙遠星系的光波的伸展意味著空間在所有方向上都離開我們。近一個世紀以來我們已經知道，宇宙越來越大。

然而九十年代，我們仍然不能確定什么導致空間膨脹的方式。并且起來這種擴展正在加速。諾貝爾獎獲得者Brian Schmidt與Nicholas·B·Suntzeff在20世紀90年代所做的工作促成了一個模型，表明宇宙的擴張不是減速，而是加速。

現在的問題是：宇宙的擴張速度有多快？該增加的膨脹率由哈勃常數描述。

來自德國馬克斯普朗克天體物理研究所的首席研究員Sherry Suyu說：“哈勃常數對現代天文學是至關重要的，因為它可以幫助確認或反駁由暗能量、暗物質和正常物質組成的我們的宇宙是否確實是正確的，或者如果我們缺少一些基本的東西。”

但哈勃常數有一個問題，它是物理學家不能完全認同的一個數字。

根據哈勃空間望遠鏡去年的數據，2016年的一項研究產生了迄今為止哈勃常數的最準確的估計，但它不同意Planck望遠鏡的觀測，Planck望遠鏡曾測量了宇宙的宇宙背景輻射。

這意味著我們目前的物理學無法解釋宇宙為何擴展得像哈勃望遠鏡所指出的那樣快。

為了試圖找出原因，Suyu和她的同事使用一種略有不同的技術來測量哈勃常數。不是直接測量光，一組天文學家已經使用了光在五個遙遠星系的引力井周圍彎曲的方式來測量它們如何快速擴張。

選擇銀河系是因為它在我們和更遙遠的類星體之間的位置。由于引力扭曲空間像在床墊上的保齡球，來自類星體的光在圍繞引力致密星系中彎曲，在稱為引力透鏡的現象。由于星系不是完全圓的，這給天文學家提供了每個遙遠類星體的多個圖像。每個圖像是一個光的快照，在銀河系周圍采取了一條稍微不同的路徑。

因此，隨著類星體的亮度移動，天文學家可以使用多個圖像來計算星系離我們的速度有多快。來自瑞士的科學家團隊解釋說：“我們的方法是測量哈勃常數的最簡單和直接的方法，因為它只使用幾何和廣義相對性，沒有其他假設。”

使用這些新的觀察，小組能夠更新哈勃常數估計為71.9±2.7km/(s*Mpc)。這個估計與去年哈勃望遠鏡的估計非常相似。由于新的精確測量，團隊能夠計算出這個數字準確到3.8％。但它仍然與普朗克望遠鏡預測的數字不一致，普朗克望遠鏡觀察了大爆炸所留下的輻射。而去年對普朗克望遠鏡估計的于哈勃常數為每兆帕秒67.8±0.9km/(s*Mpc)。

所以現在進一步的結果證實了這兩個數字之間的差距，這意味著什么？

可能是幾個事情之一，是在計算普朗克哈勃常數時做出的假設可能是錯誤的。或者我們可能只是看到統計波動。或者，更有趣的是，這種差異可能是我們尚未發現的全新物理學的結果，這影響了宇宙的發展方式。

科學家們現在計劃通過對多達100個類星體進行相同的測量來縮小誤差容限，看看它們的哈勃常數是否保持一致。

Suyu說：“宇宙的膨脹率現在開始以不同的方式進行測量，實際的差異可能指向新的物理學，這超出我們目前的宇宙知識。”