宇宙膨脹的圖解。（圖片來源：uux.cn/Mark Garlick/蓋蒂圖片社科學圖片庫）
（神秘的地球uux.cn）據美國生活科學網站（本·特納）：天文學家使用詹姆斯·韋伯和哈勃太空望遠鏡證實了所有物理學中最令人不安的難題之一——宇宙似乎以令人困惑的不同速度膨脹，這取決於我們所看到的位置。
這個問題被稱為哈勃張力，有可能徹底改變甚至顛覆宇宙學。2019年，哈勃太空望遠鏡的測量證實了這個謎題是真實的；2023年，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）更精確的測量結果鞏固了這一差異。
現在，兩台望遠鏡協同工作的三重檢查似乎已經徹底消除了任何測量誤差的可能性。這項研究於2月6日發表在《天體物理雜誌快報》上，表明我們對宇宙的理解可能存在嚴重問題。
約翰斯·霍普金斯大學物理學和天文學教授、該研究的主要作者Adam Riess在一份聲明中表示：“由於測量誤差被否定，剩下的是我們誤解宇宙的真實而令人興奮的可能性。”。
Reiss、Saul Perlmutter和Brian P.Schmidt因1998年發現暗能量而獲得2011年諾貝爾物理學獎，暗能量是宇宙加速膨脹背後的神秘力量。
目前，有兩種計算哈勃常數的“金標準”方法，哈勃常數是一個描述宇宙膨脹率的值。第一個涉及研究宇宙微波背景（CMB）的微小波動，這是宇宙大爆炸後38萬年產生的第一束光的古老遺跡。

JWST的紅外相機使其能夠比以前的任何望遠鏡都更精確地觀察宇宙。 (Image credit: uux.cn/NASA, ESA, CSA, J. Diego (Instituto de Física de Cantabria), B. Frye (University of Arizona), P. Kamieneski (Arizona State University), T. Carleton (Arizona State University), and R. Windhorst (University of Arizona), A. Pagan (STScI), J. Summers (Arizona State University), J. D’Silva (University of Western Australia), A. Koekemoer (STScI), A. Robotham (University of Western Australia), and R. Windhorst (University of Arizona))
2009年至2013年間，天文學家利用歐洲航天局的普朗克衛星繪製出了這一微波模糊圖，推斷出哈勃常數約為每百萬光年46200英裏/小時，或約為每秒67公裏/百萬秒差距。
第二種方法使用被稱為造父變星的脈動恒星。造父恒星正在消亡，它們的外層氦氣在吸收和釋放恒星輻射時生長和收縮，使它們像遙遠的信號燈一樣周期性地閃爍。
造父變星越亮，它們的脈動就越慢，這給天文學家提供了一種測量它們絕對亮度的方法。通過將這一亮度與觀測到的亮度進行比較，天文學家可以將造父變星鏈接到一個“宇宙距離階梯”中，從而更深入地了解宇宙的過去。有了這個梯子，天文學家可以從造父變星的光是如何伸展或紅移的中找到它膨脹的精確數字。
但這就是神秘的開始。根據裏斯和他的同事進行的造父變星測量，宇宙的膨脹率約為74 km/s/Mpc：與普朗克的測量相比，這是一個高得不可思議的值。宇宙學已經進入了未知的領域。
“我們不會稱之為緊張或問題，而是一場危機，”諾貝爾獎獲得者天文學家大衛·格羅斯在2019年加州卡夫利理論物理研究所（KITP）的一次會議上說。
最初，一些科學家認為這種差異可能是由於造父變星與哈勃望遠鏡孔徑內其他恒星混合造成的測量誤差。但在2023年，研究人員使用更準確的JWST來證實，在宇宙階梯的前幾級，他們的哈勃測量是正確的。盡管如此，宇宙的過去仍有可能進一步倒退。
為了解決這個問題，裏斯和他的同事在之前的測量基礎上，在距離地球1.3億光年的五個宿主星係中又觀測了1000顆造父星。在將他們的數據與哈勃的數據進行比較後，天文學家們確認了他們過去對哈勃常數的測量。
裏斯說：“我們現在已經跨越了哈勃觀測到的整個範圍，我們可以非常有信心地排除測量誤差是哈勃張力的原因。”。“韋布和哈勃的結合讓我們兩全其美。我們發現，隨著我們沿著宇宙距離的階梯越走越遠，哈勃的測量結果仍然可靠。”
換言之：宇宙學的核心張力將持續存在。