参考消息网10月9日报道 据美国趣味科学网站近日报道，詹姆斯·韦布空间望远镜的新测量结果加深了有关哈勃张力的科学争议。这些结果提示，它可能根本不存在。
理论预测
多年来，天文学家发现，有赖于他们观察的地方，宇宙似乎在以不同的速度膨胀。他们把这个难题称为哈勃张力。一些测量结果符合我们目前对宇宙的最佳理解，而另一些则有可能打破它。
当韦布望远镜2022年开始正式工作时，一组研究人员利用它前所未有的精度来确证哈勃张力的存在。但另一组科学家的新研究结果显示，哈勃张力可能是由测量误差引起的，它可能只是一种假象。
这些结果目前都不是决定性的。
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速度的数值。第一种方法是仔细研究宇宙微波背景中的微小波动——宇宙大爆炸后仅38万年时产生的宇宙第一束光的古老遗迹。
在利用欧洲航天局的“普朗克”卫星弄清楚这种微小波动后，宇宙学家推断哈勃常数大约为67公里/秒/百万秒差距(km/s/Mpc)。这同对早期宇宙的其他测量结果一样都符合理论预测。
第二种方法则利用称为“造父变星”的脉动变星在较近的距离和宇宙的较后期生命中进行操作。造父变星正在缓慢死亡，它们外部的氦气层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。
随着造父变星变得越来越亮，它们的脉动会越来越慢，这使得天文学家能够测量这些恒星的固有亮度。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锁定在“宇宙距离阶梯”上，以更深入地认识宇宙的过去。
测量误差
当约翰斯·霍普金斯大学的天文学教授亚当·里斯和他的团队使用哈勃望远镜和韦布望远镜测量哈勃常数时，他们发现了一个令人费解的高值——73.2km/s/Mpc。因此，哈勃张力——即在早期宇宙中测量宇宙膨胀速度的方法与在较现代宇宙中测量宇宙膨胀速度的方法之间的显著差异——得到了巩固。
但芝加哥大学的天体物理学家温迪·弗里德曼表示，尘埃、气体和其他恒星可能干扰造父变星的亮度测量，在根本没有差异的地方制造出差异的样子。
在这项新研究中，为了找出造父变星拥挤中可能存在的系统误差，弗里德曼和她的同事们将韦布望远镜对准附近11个包含Ia型超新星的星系，测量它们的距离，并将它们锚定在三个独立的宇宙距离阶梯上。这些距离阶梯在类似的天空区域具有固有亮度。它们就是造父变星，以及叫做“红巨星分支尖端”(TRGB)恒星和“J区渐近巨星分支”(JAGB)恒星的另外两种标准烛光红巨星。
它们的结果令人困惑。TRGB和JAGB恒星给出的哈勃常数值分别为69.85km/s/Mpc和67.96km/s/Mpc。但造父变星返回的结果为72.04km/s/Mpc，没有里斯的结果那么显著。对弗里德曼和她的同事来说，这一结果暗示造父变星的测量可能包含一些未知的系统误差。
难有定论
然而，不是所有科学家都同意这项研究的结论。当被问及有关新发现时，里斯认为，不匹配的结果可能是弗里德曼及其团队的样本太小造成的。
“他们得到了一个较低的哈勃常数，因为他们选择的样本给出了一个较低的哈勃常数，不管你是用韦布望远镜还是哈勃望远镜测量，以及用造父变星、JAGB或TRGB测量，因为他们选择的宿主星系中的超新星就是那样波动的，”里斯对趣味科学网站的记者说，“他们选择了一个非常小的样本……而且他们从分布的尾部——而不是中间——选择了这些样本。”
但弗里德曼在这一点上持反对意见。她说，虽然样本可能太小，无法解释恒星距离的全部范围，但结果也可能意味着，对更遥远的造父变星的测量包含一个“致命的”系统误差——拥挤会干扰造父变星距离的计算。
弗里德曼说，要测量造父变星，“你要进行拥挤校正，而且这些不是小的校正。如果你弄错了，你就会弄错恒星颜色，你会弄错尘埃校正，你会弄错金属度校正。这些影响是共变的，它们可能(对最终测量的距离)产生很大影响”。
弗里德曼认为，答案在于进行更多的测量，可能有些测量要利用其他类型的恒星来进行。她预计这项工作将在未来两年内完成。然而，额外的测量是解决问题还是加剧问题仍存在争议。
弗里德曼说：“韦布望远镜是一部了不起的仪器，它正是我们解决这类问题所需要的。现在是研究这个问题的好时机。”（编译/朱捷）
