什么是哈勃常数？有何意义？

哈勃常数是一个单位，用于描述宇宙在距空间特定点不同距离处扩展的速度。它是我们了解宇宙演化的基石之一，研究人员陷入了关于其真实价值的争论中。

哈勃常数是如何发现的

哈勃常数最早是由美国天文学家埃德温·哈勃（Edwin Hubble）在1920年代计算出来的。据美国宇航局称，他发现一些模糊，像云一样的天体位于我们银河系外的遥远星系。

早些时候，美国天文学家亨利埃塔·莱维特（Henrietta Leavitt）声明，被称为造父变星的特殊恒星的光度有规律地上升和下降，它们的变化周期与固有亮度之间具有紧密的相关性。通过了解造父变星真正有多亮，以及从地球看时它的光线出现了多暗，哈勃就能够推算出造父变星的距离。

哈勃发现意义非凡。宇宙中的所有星系似乎都在远离我们的星球。此外，星系越远，它退却的速度就越快。哈勃在1929年所做的这一观察成为哈勃定律的基础，该定律指出，宇宙中某个物体与我们之间的距离与其后退速度之间存在一定的关系。

顺便说一下，地球不在宇宙中心的某个特殊位置。 宇宙中任何地方的任何观察者都将看到，天上的实体正在以随着距离增加而增加的速度移动。

哈勃利用他的数据试图估算出以他的名字命名的常数，得出宇宙学家单位每百万光年约342,000 mph的速度，更精确的现代技术完善了此初始测量值，并显示哈勃最初测量值比现代的值高了大约10倍。

为什么哈勃常数不断变化

但是，究竟哈勃常数究竟是多少仍是一个争论的问题。在1990年代，天文学家发现遥远的超新星比他们先前所怀疑的要暗，因此距离更远。这一发现表明，宇宙不仅在膨胀，而且在加速膨胀。 结果需要将暗能量（一种将宇宙中的一切推开的神秘力量）添加到宇宙学家的宇宙模型中。

出乎意料之后，研究人员试图确定宇宙加速的速度，弄清楚宇宙是如何开始和演化的，以及它的最终命运将是什么。根据造父变星和其他天体物理学来源的数据，2016年哈勃常数为每百万光年50,400 mph（73.4 km / s / Mpc）。

但是使用欧洲航天局的普朗克卫星的信息得出了另一个数字。过去10年中，航天器一直在测量宇宙微波背景（来自大爆炸的回声），其中包含有关宇宙基本参数的数据。普朗克发现哈勃常数在2018年为每百万光年46,200 mph（67.4 km / s / Mpc）。

这两个值似乎并不大不同。但是每个都极其精确，并且它们的误差线之间没有重叠。如果造父变星的估计是错误的，则意味着自哈勃时代以来，所有天文学家的距离测量都不正确。如果第二个估计是错误的，则必须将新的和奇异的物理学引入物理学家的宇宙模型中。到目前为止，还没有一个科学家团队愿意承认，他们得出的哈勃常数存在任何重大的测量错误。

2019年7月，天文学家使用一种新颖的技术提出了哈勃常数的新计算方法。研究人员研究了红巨星的光，这些恒星在寿命尽头都达到了相同的峰值亮度。这意味着，与造父变星一样，天文学家可以观察暗红色巨星如何从地球出现，并估算它们的距离。新值介于两个旧值之间-每百万光年47,300 mph（69.8 km / s / Mpc），但是科学家尚未宣布这是最确切的哈勃常数值。

争论仍在继续。有人认为，激光干涉仪引力波天文台（LIGO）可以观察到另一个遥远的中子星相互碰撞而形成的时空结构中的脉动，这可能会提供另一个独立的数据点。其他人则希望利用引力透镜，当极大规模物体像放大镜一样弯曲和扭曲时空时，就会发生引力透镜，从而可以窥视更远的实体，从而消除这种差异。但是现在，没有人确切确定哈勃常数的最终答案将在何时何地出现。