来自美国宇航局哈勃望远镜和欧洲航天局盖亚望远镜的观测结果为研究人员提供了迄今为止宇宙膨胀速率最精确的测量结果。科学家使用称为造父变星的恒星测量了附近星系之间的距离，这些恒星具有标准化的亮度模式。

我们对宇宙的膨胀速度仍然感到陌生。新的数据继续表明宇宙在地球附近位置和更远的地方，宇宙膨胀的速率可能存在差异。

这项研究的研究人员表示，这种“张力”可能意味着我们需要修改我们对构建宇宙的物理学的理解，这可能还要包括暗物质和暗能量等奇异元素。

哈勃太空望远镜和盖亚太空望远镜的新测量结果同时表明，地球附近宇宙的膨胀速度为73.5公里(45.6英里)每秒每百万秒差距。这意味着，离开地球每330万光年的距离，宇宙的膨胀速度就会加快73.5公里每秒。

但根据普朗克望远镜先前的测量结果，距离较远的背景宇宙的膨胀速度相比上面的结果有点慢，只有67公里(41.6英里)每秒每百万秒差距。

事实上，随着研究人员对他们工作的改进，两次测量之间的差异越来越大。新的数据显示，测量值之间的差距大约是其综合不确定性的四倍——这一数值反映了他们对结果的信心程度——团队成员在一份声明中表示。

“在这一点上，显然它不仅仅是任何一次测量中的一些严重误差。”第一作者亚当·里斯，负责管理哈勃望远镜运营的巴尔的摩太空望远镜科学研究所(STScI)科学人员的高级成员，在一份声明中这样说道。

“就像你从增长图表中去预测一个孩子能够长得多高一样，然后发现他或她成年后大大超出了预期。我们非常困惑。”里斯补充说道，他也是巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学的天文学和物理学教授。

变星和背景辐射

随着宇宙的演化，它正在不断地加速膨胀，其中的原因让人很难理解。 一些科学家认为这是由于暗物质和暗能量的贡献，他们是物质和能量的一种神秘的存在形式，只有通过它们对其他物体的影响才能看到。其他人认为可能有一种未被发现的亚原子粒子导致的膨胀。

哈勃望远镜和盖亚望远镜通过对它们发现的造父变星进行测量，这是一种以可预测的模式变亮和变暗的恒星。这种模式使科学家们可以了解这些恒星离我们有多远。然后，这些数据可以用于测量宇宙的膨胀率，这也被称为哈勃常数。该常数也用于估计宇宙的年龄，这使得其成为天文学家常用的基本方程之一。

然而，普朗克望远镜关注的是在宇宙大爆炸(大约138亿年前)发生大约36万年后宇宙的样子。宇宙大爆炸的回声在整个天空形成微波信号，称为宇宙微波背景。普朗克测量微波涟漪的大小，它显示的信息包括有多少暗物质，有多少正常物质，以及宇宙膨胀的轨迹。

“这些仍在评估当中的测量，使科学家能够预测早期宇宙如何演变成我们今天可以测量到的膨胀速率。”STScI的代表在声明中表示到。“然而，这些预测似乎与我们近现代宇宙的最新测量值不相符。”

根据已知的H0超新星的状态方程(SHOES)，里斯和他的团队成员自2005年以来一直在改进他们对宇宙膨胀率的测量。最新测量的不确定性仅为2.2%，这在很大程度上是由于盖亚望远镜的数据不断的增加——一种能够以很高精度描绘恒星运动的新型望远镜。

盖亚望远镜的贡献是测量银河系中50个造父变星的距离，而哈勃望远镜则测量这些造父变星的亮度。这两个望远镜的共同努力使天文学家能够“更准确地校准造父变星，然后使用在银河系外看到的[造父变星]，将它们作为前哨标记。”STScI说。

此次合作的目的是到2020年将哈勃常数的不确定性降低到1%，基于这个新结果的研究发表在了7月12日天体物理学的杂志上。