詹姆斯·韦伯望远镜证实，我们对宇宙的理解存在严重错误|哈勃|恒星|宇宙学|天文学家-欧洲杯足彩官网

根据我们观察的角度，宇宙正以不同的速度膨胀。现在，使用詹姆斯·韦伯和哈勃太空望远镜的科学家已经证实，这一观测结果并不是由于测量误差。

天文学家利用詹姆斯·韦伯和哈勃太空望远镜证实了物理学中最令人困扰的难题之一 —— 宇宙似乎在以令人困惑的不同速度膨胀，这取决于我们往哪里看。

这个问题被称为“哈勃张力”，有可能改变甚至完全颠覆宇宙学。2019年，哈勃太空望远镜的测量证实了这个谜题是真实的；2023年，詹姆斯·韦伯太空望远镜（jwst）进行的更精确测量也证实了这一差异。

现在，两架望远镜一起工作的三重检查似乎已经彻底消除了任何测量误差的可能性。这项研究发表在2月6日的《天体物理学杂志通讯》上，表明我们对宇宙的理解可能存在严重错误。

该研究的主要作者、约翰·霍普金斯大学物理学和天文学教授亚当·里斯（adam riess）在一份声明中说：“消除了测量误差后，剩下的就是我们误解宇宙的真实而令人兴奋的可能性。”

亚当·里斯、索尔·珀尔马特（saul perlmutter）和布莱恩·p·施密特（brian p. schmidt）因1998年发现暗能量而获得2011年诺贝尔物理学奖。暗能量是宇宙加速膨胀背后的神秘力量。

目前，有两种计算哈勃常数的“黄金标准”方法，哈勃常数是描述宇宙膨胀率的数值。第一种方法是研究宇宙微波背景辐射（cmb）的微小波动。cmb是宇宙大爆炸后仅38万年产生的宇宙第一束光的古老遗迹。

在2009年至2013年期间，天文学家利用欧洲航天局的普朗克卫星绘制了这个微波模糊图，推断出哈勃常数约为每百万光年46200英里/小时，或约为每秒67公里/百万秒差距（km/s/mpc）。

第二种方法是使用被称为“造父变星”的脉动恒星。造父变星正在死亡，它们的外层氦气随着吸收和释放恒星的辐射而膨胀和收缩，使它们像远处的信号灯一样周期性地闪烁。

随着造父变星变亮，它们的脉动变慢了，这给了天文学家测量它们绝对亮度的一种方法。通过将这一亮度与观测到的亮度进行比较，天文学家可以将造父变星连接到“宇宙距离阶梯”上，从而更深入地了解宇宙的过去。有了这个阶梯，天文学家就可以从造父变星的光被拉伸或红移的方式中找到它膨胀的精确数字。

但这就是谜团开始的地方。根据亚当·里斯和他的同事们对造父变星的测量，宇宙的膨胀率大约是74 km/s/mpc：与普朗克的测量结果相比，这是一个不可能的高值。宇宙学被抛进了未知的领域。

诺贝尔奖得主、天文学家大卫·格罗斯（david gross）在加州卡弗里理论物理研究所（kitp）2019年的一次会议上说：“我们不会把它称为紧张或问题，而是一场危机。”

最初，一些科学家认为这种差异，可能是由于造父变星与哈勃光圈中的其他恒星混合而导致的测量误差。但在2023年，研究人员使用更精确的jwst来证实，对于宇宙阶梯的前几个“梯级”，他们的哈勃测量是正确的。尽管如此，向宇宙的过去进一步挤压的可能性仍然存在。

为了解决这个问题，亚当·里斯和他的同事们在之前的测量基础上，观察了距离地球1.3亿光年远的五个主星系中的1000多颗造父变星。在将他们的数据与哈勃的数据进行比较后，天文学家证实了他们过去对哈勃常数的测量结果。

亚当·里斯说：“我们现在已经跨越了哈勃观测到的整个范围，我们可以非常有信心地排除测量误差是哈勃张力的原因。韦伯和哈勃的结合为我们提供了两全其美的东西。当我们沿着宇宙距离阶梯爬得更远时，我们发现哈勃的测量结果仍然可靠。”

换句话说：宇宙学核心的张力将持续存在。

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