一項被寄予厚望的新技能未能處理有關國際脹大速度的爭議——至少現在如此。

最近幾年來，關于國際脹大速度的兩種最精確的測量值存在相當大的不合。國際學家寄希望于一種獨立方法來處理這個問題，效果這種方法讓他們更蒼莽了。

晚年紅巨星是測量現在國際脹大速度的一種新方法的焦點。晚年紅巨星是測量現在國際脹大速度的一種新方法的焦點。

最新測量效果出自芝加哥大學天文學家Wendy Freedman領導的團隊，已于7月16日對外發布，即將發表在《天體物理學報》（Astrophysical Journal）上[1]。

Freedman團隊展示了一種運用紅巨星來測量國際脹大速度的技能。這種技能有望代替天文學家現已運用了一個多世紀的方法。但是，現在它所測量出的國際脹大速度無法處理上述不合，因為它落在了兩個本就互不共同的值中心。

“國際是在和我們惡作劇嘛？”一名天體物理學家對此發了這樣一條推特。

“我們現在正在企圖搞清楚這些究竟該怎么整合起來。”Freedman對《天然》雜志說。假如無法處理國際脹大速度的測量不合，那或許意味著國際學家用來解讀數據的某些基礎理論是錯的，例如對暗物質性質的假定。“基礎物理學上方高懸著達摩克利斯之劍。”Freedman說。

國際的測速儀

美國天文學家埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）等人于20世紀20年發現了國際正在脹大。他們的根據是大多數星系都在遠離銀河系——越遠的星系遠離速度越快。速度和距離的大致比率被稱為哈勃常數。哈勃發現，距離每多一百萬秒距離（大約326萬光年），星系遠離的速度就會添加500千米/秒，所以在“每百萬秒距離每秒千米”這個單位下，哈勃常數便是500。

在接下來的幾十年里，測量方法逐漸改進，天文學家大幅下調了哈勃常數的估計值。Freedman于90年代率先運用哈勃太空望遠鏡測量了哈勃常數，得到了72這一數字，過失是正負10%。至今中止最精確的測量值為74，過失僅有正負1.91%，是由約翰·霍普金斯大學的諾貝爾獎得主Adam Riess帶領的團隊測出的[2]。

但是以前十年里的另一項獨立研討使工作變得愈加撲朔迷離。歐洲空間局“普朗克”計劃的科學家們制作出了大爆炸的遺留輻射圖，即國際微波布景（CMB），并用它來核算國際的基本性質。根據關于國際的標準理論假定，他們核算出的哈勃常數為67.8。

67.8和74之間的距離看似不大，但是因為兩種方法均有所改進，現已發生了計算顯著性差異。因此，理論學家初步置疑是不是國際的標準理論有問題。這個叫做ΛCDM的理論假定存在隱形的“暗物質”粒子，以及奧妙的斥力“暗能量”。但他們也沒能找到方法來修正理論，使之能在和關于國際的其他悉數查詢堅持共同的前提下處理這個問題。

“從ΛCDM里找頭緒很困難。沒有什么調一調就能處理悉數問題的訣竅。”芝加哥大學的國際學家Rocky Kolb說。

Freedman的最新測量法更新了哈勃測量法中的一個要害要素，終究得到了69.8這個值。

測量哈勃常數最大的難點在于可靠地測量星系之間的距離。哈勃開端的預算法根據對較近星系的距離的測量。為此，他查詢了一類被稱為“造父變星”的亮堂恒星。天文學家Henrietta Swan Leavitt于二十世紀初發現，這些恒星實踐的亮度是可以猜測的。因此，經過測量它們在照相版上顯現出的亮度，就可以核算出恒星有多遠。天文學家把這種標志性星體稱為“標準燭光”。

自此之后，天文學家一直在測驗尋覓比造父變星更好的標準燭光，因為造父變星多存在于擁堵、多塵的區域，導致對其亮度的預算發生過失。“僅有的處理方案是發展一種獨立的測量法。至今中止我們從未查驗過造父變星測量法的精確度。”Freedman說。她職業生涯中的大多數時刻都用來改進該方法的精確度了。“她知道每一個天體藏在什么地方。”Kolb說。

Freedman和她的同事們完全繞過了造父變星，而選擇了紅巨星——現已停息的晚年恒星——作為標準燭光，同時選擇超新星迸發作為更遠的星系的指示牌。

巨星核算

紅巨星比造父變星要常見得多，很簡單在星系的邊緣找到。在這些區域，恒星之間較為渙散，也沒有國際塵的問題。紅巨星的亮度變化較大，但是當我們考慮整個星系的悉數紅巨星時，就有了一個很好用的特征。

紅巨星的亮度在數百萬年的時刻里逐漸添加，達到最亮的那一刻后就會敏捷變暗。假如天文學家把一大群星體的顏色和亮度畫到圖上，紅巨星會顯現成一片點云，并且有著明晰的鴻溝。鴻溝上的星體就可以作為標準燭光。

Freedman團隊運用這個方法核算了18個星系和我們之間的距離，對哈勃常數的預算初次達到了可以和造父變星法相媲美的精確度。

Riess說紅巨星法依然需要對星系中國際塵的含量進行一定假定，特別是大麥哲倫星云——這次研討中的一個基準點。他說“國際塵很難預算。我認為必定會有許多人討論”作者的研討方法為什么會推出一個較低的哈勃常數值。

Freedman團隊的研討效果和“普朗克”的數據以及Riess的造父變星核算效果在計算上是相容的，也便是說過失規劃有所堆疊，而跟著紅巨星數據逐漸積累添加，這個方法的精確度也會相應進步。很快就或許會超越造父變星法，Kolb說。

紅巨星法的測量值或許會向另兩種測量方法的效果之一偏移，或許或許會堅持不變，而另兩種測量方法的效果向它接近。但是就現在而言，國際學家還有許多謎題要解答。