美國(guó)宇航局（NASA）近日發(fā)布的一份報(bào)告，可謂是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的最值得稱耀的“代表作”。這項(xiàng)新研究分析了著名太空望遠(yuǎn)鏡 30 年來(lái)的數(shù)據(jù)，對(duì)宇宙膨脹的速度進(jìn)行了最精確的測(cè)量。
在天文學(xué)領(lǐng)域，宇宙正在澎湃得到了業(yè)內(nèi)的共識(shí)。而這很大程度上歸功于哈勃對(duì)星系的觀察，它們離我們?cè)竭h(yuǎn)，它們的運(yùn)動(dòng)速度就越快。它們移動(dòng)的速度，相對(duì)于它們與地球的距離，是一個(gè)稱為哈勃常數(shù)的數(shù)字，測(cè)量這個(gè)值是同名太空望遠(yuǎn)鏡的主要任務(wù)之一。
為了測(cè)量哈勃常數(shù)，天文學(xué)家研究了與已知亮度的物體的距離——這樣，它看起來(lái)越暗，它就越遠(yuǎn)。對(duì)于我們銀河系內(nèi)或附近星系中相對(duì)較近的天體，這個(gè)角色由造父變星（Cepheid）代替，造父變星是一類以可預(yù)測(cè)模式脈動(dòng)的恒星。對(duì)于更遠(yuǎn)的距離，天文學(xué)家使用所謂的 Ia 型超新星——具有明確峰值亮度的宇宙爆炸。
在過(guò)去的幾十年里，對(duì)這些物體的測(cè)量使天文學(xué)家能夠計(jì)算出哈勃常數(shù)約為每秒每兆秒差距 (/s/Mpc) 70 公里（43.5 英里）。從本質(zhì)上講，距離地球 1 兆秒差距（約 330 萬(wàn)光年）的星系將以每秒 70 公里的速度移動(dòng)，并且每離開 1 兆秒差距，該速度就會(huì)以 70 公里/秒的速度增長(zhǎng)。
對(duì)于這項(xiàng)新研究，一組科學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)收集并分析了迄今為止最全面的這些天體目錄，以對(duì)哈勃常數(shù)進(jìn)行最精確的測(cè)量。這是通過(guò)研究包含造父變星和 Ia 型超新星的 42 個(gè)星系來(lái)完成的，正如哈勃望遠(yuǎn)鏡在過(guò)去 30 年中所拍攝的那樣。
該團(tuán)隊(duì)的首席科學(xué)家亞當(dāng)·里斯說(shuō)：“這就是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的目的，使用我們所知道的最好的技術(shù)來(lái)做到這一點(diǎn)。這可能是哈勃的代表作，因?yàn)樗€需要 30 年的時(shí)間。哈勃望遠(yuǎn)鏡的壽命甚至可以使這個(gè)樣本量翻倍”。
根據(jù)這項(xiàng)工作，該團(tuán)隊(duì)計(jì)算出的哈勃常數(shù)為 73 公里/秒/Mpc（45.4 英里），給或僅 1 公里/秒/Mpc（0.6 英里）。這將不確定性降低到僅 1.4%，遠(yuǎn)比其他測(cè)量準(zhǔn)確。這種新的精度可以幫助天文學(xué)家改進(jìn)宇宙學(xué)模型，包括更好地估計(jì)宇宙的年齡及其未來(lái)可能會(huì)發(fā)生什么。
這篇報(bào)告發(fā)表在 The Astrophysical Journal(PDF).
