哈伯太空望遠鏡觀測，宇宙膨脹速度超出預期

哈伯太空望遠鏡的最新觀測結果顯示，宇宙的膨脹速度可能比預期快出 5% 至 9%。

此研究是由美國太空望遠鏡科學研究所（STScI）與約翰霍普金斯大學（Johns Hopkins University）的天文學家亞當‧黎斯（Adam Riess）所領導，他曾因宇宙加速膨脹的發現榮獲 2011 年諾貝爾物理學獎。里斯認為這項驚人的發現將有助於理解宇宙中不發光的 95%，包含暗能量、暗物質和暗輻射。這項研究刊載在《天文物理期刊》（Astrophysical Journal）。

黎斯等人尋找同時含有造父變星和 Ia 型超新星的星系。造父變星是一種「量天尺」，其亮度變化周期與絕對亮度有關，因此我們可以利用視亮度和絕對亮度的差距，推算其距離；Ia 型超新星也是相當重要的「標準燭光」，由於其爆炸的亮度約略固定，我們能用它來測量遙遠星系的距離。

他們測量了 19 個星系中約 2,400 顆造父變星的亮度，再用得到的數據來計算遙遠星系中約 300 顆 Ia 型超新星的距離，和星系的紅移值比較後，就能計算宇宙膨脹的速度──也就是哈伯常數。

他們得到的哈伯常數是每百萬秒差距秒速 73.2 公里（百萬秒差距相當於 326 萬光年），誤差僅 2.4%，這代表宇宙各天體之間的距離每 98 億年就會增加一倍。最新的哈伯常數與美國航太總署（NASA）威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）和歐洲太空總署（ESA）普朗克（Planck）衛星的測算數值，分別大了 5% 和 9%。

研究人員對此提出了 3 種可能性：第一，暗能量（dark energy）讓宇宙加速膨脹的速度比我們預期的要強；第二，宇宙早期含有一些接近光速的次原子粒子，像是微中子，這些稱為「暗輻射」（dark radiation）的高速粒子使我們對宇宙膨脹的速度估算出了偏差；第三，暗物質（dark matter）擁有一些奇異的未知特性。

如果這一發現屬實，那麼愛因斯坦的重力理論──廣義相對論（general relativity）或許並不完整，這也將挑戰現代宇宙學的理論基礎。