宇宙的“超速摄像头”

天文学家开发了一种名为“时间延迟宇宙测量法”的新方法，通过观测引力透镜效应来测量宇宙的膨胀速率。该方法得出的结果与现代宇宙观测数据更一致，为解决长期存在的“哈勃张力”问题——即不同测量方法得出的宇宙膨胀速率存在矛盾——提供了新线索。不过，研究人员指出，需要进一步提高测量精度，才能最终确认这一差异是否源于真实的物理机制。

什么是哈勃常数？

宇宙在不断膨胀，而且离我们越远的天体，远离我们的速度就越快。这个膨胀的速率被称为哈勃常数，以天文学家埃德温·哈勃的名字命名。

• 简单来说，它衡量的是：距离我们每增加约 330 万光年，天体远离我们的速度就会增加约每秒 45 英里。
• 这个数值是理解宇宙演化的关键。

长期存在的 “哈勃张力”

几十年来，天文学家在测量哈勃常数时遇到了一个难题，被称为哈勃张力。不同的测量方法得出了两个相互矛盾的结果：

• 方法一：观测当代宇宙。 通过观测超新星等天体，得出的膨胀速率较快（约 45 英里/秒/百万秒差距）。
• 方法二：观测早期宇宙。 通过测量宇宙大爆炸遗留下来的宇宙微波背景辐射，得出的膨胀速率较慢（约 42 英里/秒/百万秒差距）。

这个差异让科学家们困惑：究竟是测量方法存在未知的错误，还是宇宙的物理规律本身就存在我们不了解的方面？

一种全新的测量方法

东京大学的天文学家提出了一种名为 “时间延迟宇宙测量法” 的新思路。

这种方法巧妙地利用了引力透镜效应：

• 首先，将一个巨大的星系当作一个天然的“放大镜”。
• 然后，观测这个星系背后更遥远的明亮天体——类星体。
• 由于巨大星系的引力会使类星体的光线发生弯曲，我们会看到多个扭曲的影像。
• 通过精确测量这些不同影像的光线到达地球的时间差，研究人员就能反推出宇宙的膨胀速率。

我们的测量结果与当前的其他观测结果更为一致，而与早期宇宙的测量结果不太一致。这表明哈勃张力可能确实源于真实的物理学，而不仅仅是各种方法中未知的误差来源。

— 研究合著者、东京大学天文学家 Kenneth Wong

未来的研究方向

尽管这一新方法提供了重要线索，但它目前的精确度还不够高。

• 当前方法的测量精度约为 4.5%。
• 为了最终确认哈勃张力的根源，科学家需要将精度提高到 1% 至 2% 的水平。

因此，在天体物理学领域，唯一不变的或许就是：还需要更多的研究。