为了解决宇宙学的主要疑难之一,即宇宙的膨胀速度问题,人们一直在进行坚持不懈的努力。最近人们得到一个较快的膨胀速率,这暗示着宇宙是较年轻和较小的。但是这些结果令人困惑,因为它们暗示的宇宙年龄在80到120亿年间,而这比最古老星体的年龄还要小。

对于这个问题的另一种尝试是基于对某一类超新星或膨胀星体的距离测量之上的。这种方法得到的膨胀速率一直是较慢的,所暗示的宇宙年龄为150到200亿年。但是这些估计必然是不精确的,因为宇宙年龄还依赖于宇宙中物质的平均密度,而这又是另一个宇宙之谜。

现在天文学家已经进行了新的测量,结果表明膨胀速率介于两个极端之间,不过稍微有利于较年轻的估计。科学家们认为,在美国天文学会的一次会议上所报道的结果可以解释以前的矛盾,但是这些也只是初步结果,仍然不能彻底解决这种争端。

由莫里欧 · 亥姆尔博士和麦克 · 菲利普博士(两人皆为位于智利的塞鲁 · 托鲁鲁泛美天文台的天文学家)领导的研究小组声称,他们过对于25个超新星的测量面得到的膨胀速率是60到70千米每秒每百万秒差距。100万秒差距相当于3.26兆光年。

他们所得到的对于膨胀速率的这个哈勃常数值,低于哈勃空间望远镜对Vivgo星系团的一个星系中某些星体距离的最新测量值80±17,但却明显高于先前由卡内奇天文台(位于加利福尼亚的帕萨塔那)的天体物理学家阿兰 · R · 桑德治博士通过相似类型的Ia超新星的观测而计算得到的50到55的速率。

较高的哈勃常数值意味着较快的膨胀速率。也就是允许可观测的宇宙在更短的时间内达到现在的大小。而较低的和较慢的速率则意味着宇宙的演化需要更多的时间。这将简化理论学家的任务,即力图解释宇宙中广泛分布的星系团这样的大尺度结构。

科学家们声称,新发现的重要性在于它们能够解决年轻宇宙和古老宇宙阵营之间的冲突。桑德治博士的古老宇宙估计是基于对这些Ia型超新星的距离测量之上的,他假定所有这些物体具有相同的峰亮度,因此可作为“标准烛光”。

但是菲利普博士说,研究表明在它的本征亮度上存在一个不大的却很重要的范围,如果不对这些差异进行修正,则它们“远远不能作为理想的标准烛光”。较明亮的超新星似乎出现在螺旋形的星系中或者出现在具有相当大数目亮星的星系中。其中的原因还没有得到解释。

菲利普博士说,考虑这些差异后对他们的计算进行修正,则这些超新星距离的新测量,其误差在10%以内。并且因为观察到的超新星距离非常远-有些可达10亿光年以上,它们不会受到来自银河系的局域引力微扰,而这种引力微扰会对真实的宇宙膨胀速率的估计产生影响,因此,这些超新星比其他测量基准更可靠。

在一次新闻发布会上,菲利普博士说,提议哈勃常数的测量值在60到70之间还为时过早。

另一位卡内奇天文台的天文学家温迪 · L · 弗里德曼博士报道了轨道型哈勃望远镜现在已经测量了M100星系中40多个Cepheid星的距离。Cepheid星是通常用于决定星系距离的脉冲星。去年,为了得到在10月份报道的高的哈勃常数,人们对20个这种星体进行了观测。

弗里德曼博士是旨在解决膨胀速率问题的哈勃望远镜小组的一位组长。她说同样的Virgo星系团中的其他两个星系M101和NG925的距离也已经进行了测量。她说:“新的数据和更早的结果是一的。

[Science,1995年1月]